用于转子叶片的涡流发生器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105863955A(43)申请公布日2016.08.17(21)申请号201610223629.1(22)申请日2016.01.29(30)优先权数据14/6100412015.01.30US(71)申请人通用电气公司地址美国纽约州(72)发明人J·R·托宾S·赫尔S·G·里德尔M·C·布思(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人刘林华谭祐祥(51)Int.Cl.F03D1/06(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图6页(54)发明名称用于转子叶片的涡流发生器(57)摘要公开了一种用于风力涡轮机转子叶片(16)的通用的涡流发生器(32)和制造其的方法。该涡流发生器(32)包括基部(36)，其配置成用于附接至转子叶片(16)的吸力侧表面(20)或压力侧表面(22)中的至少一个，以及从基部(36)延伸的至少一个气流调节元件(34)。此外，该气流调节元件(34)包括在其中配置的一个或更多个间断(38)，以便提高涡流发生器(32)的柔性。CN105863955ACN105863955A权利要求书1/1页1.一种风力涡轮机(10)的转子叶片(16)，所述转子叶片(16)包括：吸力侧表面(20)和压力侧表面(22)；以及至少一个涡流发生器(32)，其配置在所述吸力侧或所述压力侧表面(20，22)中的至少一个上，所述涡流发生器(32)包括基部(36)和从所述基部(36)延伸的至少一个气流调节元件(34)，其中所述气流调节元件(34)包括在其中形成的一个或更多个间断(38)，以便提高所述涡流发生器(32)的柔性。2.根据权利要求1所述的转子叶片(16)，其特征在于，所述一个或更多个间断(38)包括在所述气流调节元件(34)的下部的开口(40)，使得间隙在所述气流调节元件(34)和所述转子叶片(16)之间产生。3.根据权利要求2所述的转子叶片(16)，其特征在于，还包括气流限制构件(44)，其配置为阻挡所述间隙的至少一部分，以便限制穿过所述间隙的空气流。4.根据权利要求3所述的转子叶片(16)，其特征在于，所述气流限制构件(44)包括粘合剂，密封剂，胶带，泡沫，软木，一个或更多个翼片，或多个齿(52)中的至少一个。5.根据权利要求1所述的转子叶片(16)，其特征在于，所述一个或更多个间断(38)包括沿所述气流调节元件(34)的纵向轴线间隔开的多个孔(42)。6.根据权利要求5的所述转子叶片(16)，其特征在于，所述孔(42)延伸穿过所述气流调节元件(34)的宽度。7.根据权利要求6所述的转子叶片(16)，其特征在于，所述孔(42)中的每一个构造成相对于纵向和横向轴线成角度。8.根据权利要求1所述的转子叶片(16)，其特征在于，还包括多个气流调节元件(34)，所述多个气流调节元件(34)包括多个肋或多个齿束(52)中的至少一者。9.根据权利要求8所述的转子叶片(16)，其特征在于，所述多个气流调节元件(34)成对布置，并且其中每一对气流调节元件(34)布置成相对于彼此成相反的角度。10.根据权利要求8所述的转子叶片(16)，其特征在于，所述气流调节元件(34)中的每一个包括基本梯形的横截面形状。2CN105863955A说明书1/8页用于转子叶片的涡流发生器技术领域[0001]本发明大体上涉及风力涡轮机的领域，并且更具体地涉及通用的用于风力涡轮机转子叶片的涡流发生器。背景技术[0002]涡轮机叶片是风力涡轮机的主要元件，用于将风能转化为电能。叶片的工作原理类似于飞机的机翼。叶片具有翼型件的横截面轮廓使得在操作期间空气流过叶片而产生在两侧的压力差。因此，从压力侧朝向吸力侧指向的升力作用于叶片上。该升力产生在主转子轴上的转矩，其传动至发动机以用于发电。[0003]当从前缘到后缘的流产生叶片的顶部和底部表面之间的压力差时，升力产生。理论上，流从前缘到后缘附接到顶部和底部表面两者。但是，当流的入射角超过一定临界角时，流不能到达后缘，而是在流分离线处离开表面。超过这条线，流方向通常是逆转的，即，它从后缘倒流到分离线。当流分离时，叶片区段从流中提取少得多的能量。[0004]流分离取决于许多因素，诸如进气气流特性(例如，雷诺数，风速，流中的大气湍流)和叶片特性(例如，翼形件区段，叶片弦和厚度，扭曲分布，俯仰角等)。隔离流(detached-flow)区域还导致升力减少，并且增加阻力，主要是因为在上游附着流(attached-flow)区域和下游隔离流区域之间的压力差。由于与叶片尖梢相比在叶片根部中的叶片流表面的相对大的入射角，流分离趋于更普遍地接近叶片根部。[0005]因此，为了在风力涡轮机正常操作期间增加能量转换效率，期望增加叶片升力，同时减小阻力