[發明專利]一種用于葉片的漸縮式降噪裝置及葉片

有效

• 申請號: 202110414489.7
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113107758B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 徐新峰
• 申請（專利權）人: 北京騰燊科技有限公司
• 主分類號: F03D1/06
• 分類號: F03D1/06
• 代理公司: 北京市隆安律師事務所 11323
• 代理人: 楊云

本發明涉及一種用于葉片的漸縮式降噪裝置及葉片，葉片包括葉片前緣和葉片尾緣，該降噪裝置包括：固定件，其用于固定于葉片的葉片尾緣上；兩個降噪板，其間隔布置于葉片兩側并與固定件固定，兩個降噪板的間距沿X軸方向逐漸減小；每一降噪板內側沿Z軸設有至少一組鋸齒組件，每組鋸齒組件沿X軸方向排列，并且鋸齒組件的每一鋸齒與降噪板的壁面形成夾角α，所述α小于90°。本發明可以對葉片兩側面形成的兩成股氣流進行混合，達到破碎大渦目的；另外根據漸縮的結構，使得氣流依靠自身動能達到混合目的，從而破碎大渦形成小渦，以達到降噪的目的。

技術領域

本發明屬于風電葉片領域，尤其涉及一種用于葉片的漸縮式降噪裝置及葉片。

背景技術

風能作為清潔無公害的可再生能源，日益受到各國的重視。隨著我國風電裝機容量和國產化程度的不斷擴大，風電機組的噪聲問題逐漸顯現出來，干擾人們的工作和生活。

葉片旋轉過程中氣流從葉片尾緣脫落產生的渦產生，一般大渦產生低頻噪音，小渦產生高頻噪音；高頻噪音隨距離和障礙物衰減較快，低頻噪音較難衰減，所以常用的降噪原理為混合尾渦，擊破其中的大渦，從而達到從根源降噪的目的。

葉片尾緣鋸齒結構可以改變各個截面尾跡渦的脫落位置，增大渦心之間的距離，抑制脫落渦對尾跡流動的擾動，進而減小了葉片表面的非定常壓力脈動和尾跡渦引起的氣動噪聲。例如，

中國專利CN106050553A公開了一種大厚度鈍尾緣翼型的降噪裝置，通過在鈍尾緣體的尾緣平面上固定一個鋸齒形尾緣體，改善大厚度鈍尾緣翼型的空氣動力學特征，阻擋、分割湍流強度較大時翼型的渦流。

由于風力發電機葉片為旋轉運動，其表面流體由于離心作用存在指向葉尖的軸線流動趨勢，故尾渦脫落過程中也存在軸線流動，在葉片氣動性能變差，如失速情況下，其邊界層分離嚴重，軸線流動更加明顯，此類狀況下尾渦的軸線脫落更加明顯，常規的在弦長方向設置沿吸附面和壓力面伸長的鋸齒結構，其對尾渦的作用將急劇下降，對軸向流動分離渦混合能力也較弱。

因此，如何通過合理的設計，有效的提升軸向流動分離渦混合能力以及遠離邊界層的流動渦混合能力，降低氣動噪聲，仍是一大難題挑戰。

發明內容

針對上述現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種用于葉片的漸縮式降噪裝置及葉片，可以對葉片兩側面形成的兩成股氣流進行充分的混合，從而破碎大渦形成小渦，以達到降噪的目的。

為達到以上目的，本發明采取的技術方案為：

第一方面，本發明提供一種用于葉片的漸縮式降噪裝置，包括：

固定件，其用于固定于葉片的葉片尾緣上；

兩個降噪板，其間隔布置于葉片兩側并與所述固定件固定，兩個所述降噪板的間距沿X軸方向逐漸減小；

每一所述降噪板內側沿Z軸方向設有至少一組鋸齒組件，每組所述鋸齒組件沿X軸方向排列，并且所述鋸齒組件的每一鋸齒與所述降噪板的壁面形成夾角α，所述α小于90°。

其中，兩個降噪板的間距h滿足以下關系：

h＝-ax⁶+bx⁵-cx⁴+d，

其中，x為所處間距截面至降噪板最前端開放口的長度，a、b、c及d均為常數，a、b、c的數值范圍均為0～0.1。

其中，α的數值范圍為25°～65°。

其中，鋸齒上布置微鋸齒。

其中，降噪板外側設有邊齒和/或孔和/或凹坑。

其中，同一組內相鄰所述鋸齒的間距沿X軸方向等比增加，等比增加的倍數范圍為0～2。