[發明專利]一種倒角鋸齒-多孔耦合翼型

在審

• 申請號: 202110331806.9
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113074082A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 朱衛軍;劉嘉穎;顧超杰;范廣恒
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: F03D1/06
• 分類號: F03D1/06;F03D7/02
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 許婉靜

本發明公開了一種倒角鋸齒?多孔耦合翼型，包括：翼型前主體，所述翼型前主體的端部通過伸縮機構連接有尾緣鋸齒；所述翼型前主體內設有用于尾緣鋸齒滑動的滑軌；所述尾緣鋸齒的尖端進行倒角處理，且齒間間隙設有多孔介質進行填充。本發明通過使用多孔介質改變沿鋸齒邊緣及齒隙間的剪切力分布，從而消除鏈狀渦旋的產生，避免了音調噪聲的生成；其次在翼型前主體內部設計出伸縮裝置，可控制鋸齒?多孔尾緣伸出或收回，避免了安裝、拆卸帶來的不便。

技術領域

本發明涉及一種倒角鋸齒-多孔耦合翼型，屬于風力機降噪技術領域。

背景技術

隨著風力發電被更為廣泛地應用，其噪聲問題也愈加受到關注。風力機產生的噪聲主要分為氣動噪聲、機械噪聲以及電磁噪聲。其中，以尾緣噪聲為主體的氣動降噪研究成為重點關注對象及方向。目前，改變風力機葉片尾緣幾何形狀被普遍認為是抑制尾緣噪聲產生的有效方法。鋸齒及多孔介質應用也成為其中兩類較為熱門的降噪方式。

首先，對于鋸齒尾緣，其主要作用原理是利用鋸齒結構破壞原有尾緣流動中的渦的尺度，改變該區域內流動狀態。對于小攻角翼型，鋸齒結構可產生弦向尾渦，破壞原尾渦系統的周期性，減少音調噪聲；對于大攻角翼型，可有效減少寬頻噪聲。但對于傳統間隙無填充的鋸齒尾緣，齒間間隙內的流動可能會產生附加音調噪聲。因此，單一的鋸齒尾緣結構被認為只具有有限的降噪能力。

多孔介質在風力機葉片上的應用也有一定研究基礎。此方法最早起源于貓頭鷹翅膀后部類似多孔介質的構造。實驗及研究表明，多孔介質本身為吸聲材料，能夠通過摩擦耗散作用降低噪聲的同時，對流場流動、湍流及渦脫運動產生一定影響，能夠有效的實現寬頻降噪。

發明內容

本發明的目的在于提供一種倒角鋸齒-多孔耦合翼型，以解決現有技術風力機葉片尾緣噪聲的缺陷。

一種倒角鋸齒-多孔耦合翼型，包括：

翼型前主體，所述翼型前主體的端部通過伸縮機構連接有尾緣鋸齒；所述翼型前主體內設有用于尾緣鋸齒滑動的滑軌；

所述尾緣鋸齒的尖端進行倒角處理，且齒間間隙設有多孔介質進行填充。

進一步地，所述伸縮機構包括電機、絲桿、軸套、連接板和連桿；

所述電機通過絲桿帶動軸套轉動，所述軸套與連接板連接，所述連接板與連桿連接，所述連桿與尾緣鋸齒連接，所述軸套轉動帶動尾緣鋸齒沿著滑軌伸縮。

進一步地，所述電機通過聯軸器與絲桿連接。

進一步地，所述翼型前主體內設有用于支撐電機的支撐架。

進一步地，所述翼型前主體兩端活動連接有擋板。

進一步地，所述擋板其中一端通過鉸鏈與翼型前主體連接。

與現有技術相比，本發明所達到的有益效果：

首先，該尾緣鋸齒為翼型前主體的延伸附加部分，前主體保持原有翼型的幾何外形，不會對其氣動性能產生影響。同時，延伸尾緣結構可在一定程度上增加有效弦長，從而增加翼型升力。

多孔介質在該間隙內的應用可有效抑制相鄰齒間形成典型鏈狀渦旋結構。通過多孔介質改變沿鋸齒邊緣及齒隙間的剪切力分布，從而消除鏈狀渦旋的產生，避免了音調噪聲的生成。其次，對于尖角鋸齒，其尖銳外形可使得該處產生較為劇烈的流動分離，產生不必要的湍流及渦旋結構。通過倒角處理，可避免尖端產生附加噪聲源。此外，在翼型內部設計出伸縮裝置，可控制鋸齒-多孔尾緣伸出或收回，避免了安裝、拆卸帶來的不便。

附圖說明

圖1是本發明的翼型整體圖；

圖2是翼型內部伸縮裝置圖；

圖3是內部傳動系統示意圖；

圖4是翼型前主體尾端A部放大圖；