[發明專利]一種仿生學降噪葉片結構

在審

• 申請號: 202011383796.5
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112324631A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 葉學民;鄭楠;李春曦;胡佳密;楊天康
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: F03D80/00
• 分類號: F03D80/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種仿生學降噪葉片結構，所述的仿生學降噪結構包括兩個波浪形燕尾狀襟翼組件。所述的兩個波浪形燕尾狀襟翼組件分別布置在葉片壓力面(a)與吸力面(b)的尾緣兩側，壓力面(a)波浪形燕尾狀襟翼降噪組件位于距前緣90％?95％當地弦長處，吸力面(b)波浪形燕尾狀襟翼降噪組件位于葉片尾緣處。所述的燕尾狀襟翼高度為葉片當地弦長的2％?5％，所述的波浪形降噪組件高度為燕尾狀襟翼高度的75％?95％。本發明提供了一種仿生學降噪葉片結構，能夠顯著降低葉片尾緣處的壓力脈動，改善葉片尾流的流動結構，降低氣動噪聲聲壓級，提升葉片升阻比。

技術領域

本發明涉及風機葉片葉尖仿生降噪設計的技術領域，具體地說，特別是風力發電機葉片的仿生降噪結構。

背景技術

隨著可再生能源的高效開發，風能憑借其儲量豐富、污染小、分布廣泛等優勢被廣泛利用。研究表明，風力機在運行過程中產生的非特異性噪聲對風場附近居民的身心健康產生了一定的影響，低頻率的噪聲也不利于鳥類的遷徙活動。

隨著單臺風力機尺寸、功率的增加，其所產生的噪聲顯著提升，風力機氣動噪聲成為制約行業發展的重要因素之一。故需要一種改進的高效葉片葉尖仿生降噪設計。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

基于上述分析和實際需求，本申請旨在提供一種仿生學降噪結構，所述的仿生學降噪葉片結構能克服傳統技術缺陷和不足之處，充分利用非同步反向旋渦相抵消的原理，改善葉片尾流區旋渦結構，削弱翼型尾緣區段旋渦脫落和尾緣之間相互作用所形成的噪聲，同時燕尾狀襟翼結構可提高葉片的升阻比。

本申請的目的主要是通過以下技術方案實現的：

本申請提供了一種仿生學葉片降噪結構，所述的仿生學降噪葉片結構包括葉片本體，其特征在于葉片本體的尾緣處設置有兩個非同步波浪形燕尾狀襟翼組件。

進一步，所述的波浪形燕尾狀襟翼組件布置于葉片吸力面與壓力面的尾緣兩側。

進一步，所述的壓力面波浪形燕尾狀襟翼降噪組件位于當地弦長的90％至95％處，吸力面波浪形燕尾狀襟翼降噪組件位于葉片尾緣處。

進一步，所述的燕尾狀襟翼高度為當地弦長的2％-5％。

進一步，所述的齒形結構為當地燕尾狀襟翼高度的75％-95％。

進一步，所述的齒形結構的波浪形結構波長與繞葉片流動的當地雷諾數有關。所述的壓力面波浪形燕尾狀襟翼降噪組件將大尺寸渦分裂為小尺度迎風對旋渦對，在吸力面非對稱波浪形燕尾狀襟翼尾緣處形成了非同步反向的迎風對旋渦對，葉片尾緣區旋渦結構呈現出非同步相互抵消現象，削弱了尾緣區的氣動噪聲，同時燕尾狀襟翼結構提高了葉片的升阻比。

與現有技術相比，本申請可實現如下有益效果：

(a)通過改善葉片尾緣區氣流旋渦結構降低了氣動噪聲；

(b)降低了氣動噪聲聲壓級，提升了葉片氣動性能；

(c)結構簡單、制作成本低，可實施性強。

附圖說明

圖1為本發明仿生學降噪葉片結構的示意圖；

圖2為本發明仿生學降噪葉片結構中波浪形燕尾狀襟翼組件的實施例示意圖；

附圖標記：

1-葉片本體；2-燕尾狀襟翼；3-波浪形降噪組件結構。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細說明。