风车叶片及具备该风车叶片的风力发电装置以及风车叶片的设计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103270296A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103270296103270296A(43)申请公布日2013.08.28(21)申请号201180022030.7代理人雒运朴(22)申请日2011.10.12(51)Int.Cl.F03D11/00(2006.01)(85)PCT申请进入国家阶段日2012.10.31(86)PCT申请的申请数据PCT/JP2011/0734092011.10.12(87)PCT申请的公布数据WO2013/054404JA2013.04.18(71)申请人三菱重工业株式会社地址日本东京(72)发明人深见浩司(74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021权权利要求书2页利要求书2页说明书18页说明书18页附图11页附图11页(54)发明名称风车叶片及具备该风车叶片的风力发电装置以及风车叶片的设计方法(57)摘要本发明目的在于提供一种具备平背叶片样式，空气动力特性和刚性优异的风车叶片及具备该风车叶片的风力发电装置以及风车叶片的设计方法。风车叶片(1)具备叶片前端部(2)、与轮毂(112)连结的叶片根部(4)、位于所述叶片前端部(2)与所述叶片根部(4)之间的叶片样式部(6)。叶片样式部(6)至少在表示最大厚度tMAX相对于弦长LC的比例的叶片厚度比X成为40％以上且50％以下的叶片长度方向的区域中，具有平背叶片样式(10)，该平背叶片样式是后缘(8)具有厚度的叶片样式。平背叶片样式(10)在所述叶片厚度比X为40％以上且50％以下的所述区域中，表示后缘(8)的厚度tTE相对于所述最大厚度tMAX的比例的后缘厚度比Y为5％以上且YH％以下，YH使用所述叶片厚度比X，由YH＝1.5X-30表示。CN103270296ACN1032796ACN103270296A权利要求书1/2页1.一种风车叶片，其具备：叶片前端部；叶片根部，其与风车的轮毂连结；叶片样式部，其位于所述叶片前端部与所述叶片根部之间，至少在表示最大厚度tMAX相对于弦长LC的比例的叶片厚度比X成为40％以上且50％以下的叶片长度方向的区域中，具有平背叶片样式，该平背叶片样式是后缘具有厚度的叶片样式，所述风车叶片的特征在于，所述平背叶片样式在所述叶片厚度比X为40％以上且50％以下的所述区域中，表示后缘的厚度tTE相对于所述最大厚度tMAX的比例的后缘厚度比Y为5％以上且YH％以下，YH使用所述叶片厚度比X，由YH＝1.5X-30表示。2.根据权利要求1所述的风车叶片，其特征在于，参数S表示最大弦长LCMAX相对于所述风车叶片的旋转半径R的比例，参数T是所述叶片前端部的周速与叶片端代表弦长之积除以所述旋转半径R所得到的值，在所述参数S与所述参数T满足T≤-5S+5的关系时，所述平背叶片样式在所述叶片厚度比X为40％以上且50％以下的所述区域中，所述后缘厚度比Y为X-20≤Y≤1.5X-30，在所述参数S与所述参数T满足T≥-5S+6的关系时，所述平背叶片样式在所述叶片厚度比X为40％以上且50％以下的所述区域中，所述后缘厚度比Y为5≤Y≤0.5X-5，在所述参数S与所述参数T满足-5S+5＜T＜-5S+6的关系时，所述平背叶片样式在所述叶片厚度比X为40％以上且50％以下的所述区域中，所述后缘厚度比Y为0.5X-5＜Y＜X-20，所述叶片端代表弦长是相对于所述旋转半径R的比为0.8的叶片半径位置r处的弦长。3.根据权利要求1所述的风车叶片，其特征在于，所述平背叶片样式在所述叶片厚度比X为35％以上且40％以下的叶片长度方向的区域中，所述叶片厚度比X与所述后缘厚度比Y满足X-35≤Y≤4X-130。4.根据权利要求1所述的风车叶片，其特征在于，所述平背叶片样式被规定为，将后缘锐利的基准叶片样式的腹侧面与背侧面的间隔扩大并使该基准叶片样式的所述锐利的后缘变厚的剖面形状，在所述叶片样式部设有腹侧延设面，该腹侧延设面从所述平背叶片样式的腹侧面向比所述平背叶片样式的所述后缘靠后方的位置连续延伸且由凹状弯曲面或平面构成，所述腹侧延设面以随着朝向尾流侧而从所述平背叶片样式的弦远离的方式相对于该弦进行倾斜。5.根据权利要求4所述的风车叶片，其特征在于，在所述叶片样式部设有背侧延设面，该背侧延设面从所述平背叶片样式的背侧面向比所述平背叶片样式的所述后缘靠后方的位置延伸，所述腹侧延设面及所述背侧延设面分别是以从所述平背叶片样式的所述后缘向后方延伸的方式设置的延设部的腹侧的外表面和背侧的外表面，所述延设部的后端面与所述背侧延设面所成的角度小于所述平背叶片样式的所述背侧面与所述后缘的端面所成的角度。2CN103270296A权利要求书2/2页6.根据权利要求4所述的风车叶