专利名称：用于风力机转子叶片的叶尖小翼的制作方法
技术领域：
本发明大体上涉及用于风力机的转子叶片，更确切地说，涉及用于风力机转子叶片的叶尖小翼。
背景技术：
风能被认为是目前可用的最清洁、最环保的能源，因此风力机受到了越来越多的关注。现代风力机通常包括塔筒、发电机、齿轮箱、机舱以及一个或多个转子叶片。转子叶片使用已知的机翼原理捕获风的动能，并通过转动能传输动能来驱动一个轴，所述轴将转子叶片连接到齿轮箱，如果未使用齿轮箱，则直接连接到发电机。然后，发电机将机械能转换为可以应用到电网中的电能。要保证风能仍为可用的能源，必须通过修改风力机的大小、配置和能力来提高能源输出。一个此类修改是在每个风力机转子叶片的叶尖添加翼梢装置，例如叶尖小翼。通常，叶尖小翼可用于提高风力机的整体效率和性能。例如，叶尖小翼可降低转子叶片叶尖处产生的翼展向气流，从而减少转子叶片上的诱导阻力。叶尖小翼还可安装在转子叶片上以减少风力机的整体直径从而使负载为最小，并减少叶片产生的噪音。此外，叶尖小翼还可提高风力机的风能利用系数，从而减少风力机产生的能源的成本。但是，传统的叶尖小翼可能具有多种缺点。例如，传统的叶尖小翼通常附着于转子叶片，以致叶尖小翼与转子叶片之间形成尖角。这些尖锐的角可能会，例如，增加叶尖小翼与转子叶片之间的交叉处的阻力，并可能因此削弱使用叶尖小翼预期带来的优势，例如性能提高。此外，传统已知的混合叶尖小翼虽然据称可减少叶尖小翼与转子叶片交叉处的阻力，但可能仅提供最小的性能优势。因此，可能需要用于风力机中的转子叶片的改良叶尖小翼。例如，减少叶尖小翼与转子叶片交叉处的阻力同时提高转子叶片性能的叶尖小翼会很有帮助。
发明内容
以下说明将部分阐明本发明的各方面内容和优点，或者，这些方面和优点在说明中可能是显而易见的，或者在通过实践本发明能够推导出。在一个实施例中揭示用于风力机的转子叶片。转子叶片包括叶根、叶尖以及从叶根延伸的叶身，叶身包括在前缘与后缘之间延伸的压力侧和吸入侧。转子叶片进一步包括在叶身与叶尖之间延伸的叶尖小翼，叶尖小翼包括在前缘与后缘之间延伸的压力侧和吸入侧。叶尖小翼进一步包括过渡段，并界定高度、掠角、外倾角和扭曲角。掠角、外倾角和扭曲角在整个过渡段上连续变化。在另一实施例中揭示了一种风力机，包括多个转子叶片，所述多个转子叶片中的至少一个包括叶根；叶尖；从所述叶根延伸的叶身，所述叶身包括在前缘与后缘之间延伸的压力侧和吸入侧；以及在所述叶身与所述叶尖之间延伸的叶尖小翼，所述叶尖小翼包括在前缘与后缘之间延伸的压力侧和吸入侧，所述叶尖小翼进一步包括过渡段并界定高度、掠角、外倾角以及扭曲角，其中，所述掠角、所述外倾角和所述扭曲角在整个所述过渡段上
连续变化。其中，所述过渡段的所述最大掠角在约0度至约80度之间的范围内；所述掠角在整个所述过渡段上朝所述叶尖连续减小；所述过渡段的所述最大外倾角在约5度至约135 度之间的范围内；所述外倾角在整个所述过渡段上朝所述叶尖连续增大。参考以下具体说明和所附权利要求书可以更深入地了解本发明的这些以及其他特点、方面和优点。所随附图包括在本说明书内并构成本说明书的一个部分，显示了本发明的各个实施例，且与具体说明一起用于解释本发明的原理。
本说明书参考附图，针对所属领域一般技术人员，完整且可实现地详细披露了本发明，包括其最佳实施例。其中图1是本发明的风力机的一个实施例的透视图；图2是本发明的转子叶片的一个实施例的透视图；图3是本发明的转子叶片的另一个实施例的透视图；图4是本发明的转子叶片的一个实施例的后视图；图5是本发明的转子叶片的一个实施例的侧视图；以及图6是本发明的转子叶片的一个实施例沿图2线6-6的上视截面图。元件符号列表
权利要求
1.一种用于风机(10)的转子叶片(16)，所述转子叶片(16)包括叶根(20)；叶尖(22)；从所述叶根(20)延伸的叶身(M)，所述叶身(24)包括在前缘(36)与后缘(38)之间延伸的压力侧(32)和吸入侧(34)；以及在所述叶身04)与所述叶尖02)之间延伸的叶尖小翼(40)，所述叶尖小翼00)包括在前缘G6)与后缘08)之间延伸的压力侧G2)和吸入侧(44)，所述叶尖小翼00)进一步包括过渡段(54)并界定高度(52)、掠角(62)、外倾角(64)和扭曲角(68)，其中，所述掠角(62)、所述外倾角(64)和所述扭曲角(68)在整个所述过渡段(54)上连续变化。
2.根据权利要求1所述的转子叶片(16)，其特征在于所述过渡段(54)的最大掠角 (62)在约O度至约80度之间。
3.根据权利要求1所述的转子叶片(16)，其特征在于所述过渡段(54)的最大掠角 (62)在约30度至约80度之间。
4.根据权利要求1所述的转子叶片(16)，其特征在于所述过渡段(54)的最大掠角 (62)在约45度至约65度之间。
5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的转子叶片(16)，其特征在于所述掠角 (62)在整个所述过渡段(54)上朝所述叶尖0 连续减小。
6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的转子叶片(16)，其特征在于所述过渡段(54)的最大外倾角(64)在约5度至约135度之间。
7.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的转子叶片(16)，其特征在于所述过渡段(54)的最大外倾角(64)在约5度至约90度之间。
8.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的转子叶片(16)，其特征在于所述过渡段(54)的最大外倾角(64)在约40度至约65度之间。
9.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的转子叶片(16)，其特征在于所述外倾角(64)在整个所述过渡段(54)上朝所述叶尖0 连续增大。
10.根据权利要求1至9中任一权利要求所述的转子叶片(16)，其特征在于所述扭曲角(68)向所述叶尖02)处的最小扭曲角(68)连续变化，所述最小扭曲角(68)在约-0. 1 度至约-10度之间。
11.根据权利要求1至9中任一权利要求所述的转子叶片(16)，其特征在于所述扭曲角(68)向所述梢02)处的最大扭曲角(68)连续变化，所述最大扭曲角(68)在约0. 1度至约15度之间。
12.根据权利要求1至11中任一权利要求所述的转子叶片(16)，所述叶尖小翼00) 进一步包括置于所述叶身04)与所述过渡段(54)之间的叶身侧段(56)。
13.根据权利要求1至12中任一权利要求所述的转子叶片(16)，所述叶尖小翼00) 进一步包括置于所述过渡段(54)与所述叶尖0 之间的叶尖侧段(58)。
14.一种用于风机(10)的转子叶片(16)，所述转子叶片(16)包括叶根(20)；叶尖(22)；从所述叶根(20)延伸的叶身(M)，所述叶身(24)包括在前缘(36)与后缘(38)之间延伸的压力侧(32)和吸入侧(34)；以及在所述叶身04)与所述叶尖02)之间延伸的叶尖小翼(40)，所述叶尖小翼00)包括在前缘G6)与后缘08)之间延伸的压力侧G2)和吸入侧(44)，所述叶尖小翼00)进一步包括过渡段(54)并界定高度(52)、掠角(62)、外倾角(64)和扭曲角(68)，其中所述掠角(6 在整个所述过渡段(54)上朝所述叶尖0 连续减小且所述外倾角(64)在整个所述过渡段(54)上朝所述叶尖0 连续增大。
15.根据权利要求14所述的转子叶片(16)，其特征在于所述扭曲角(68)在整个所述过渡段(54)上连续变化。
全文摘要
本发明揭示一种用于风力机的转子叶片。所述转子叶片包括叶根、叶尖以及从所述叶根延伸的叶身，所述叶身包括在前缘与后缘之间延伸的压力侧和吸入侧。所述转子叶片进一步包括在所述叶身与所述叶尖之间延伸的叶尖小翼，所述叶尖小翼包括在前缘与后缘之间延伸的压力侧和吸入侧。所述叶尖小翼进一步包括过渡段，并界定高度、掠角、外倾角和扭曲角。所述掠角、所述外倾角和所述扭曲角在整个所述过渡段上连续变化。
文档编号F03D1/06GK102465829SQ20111037872
公开日2012年5月23日 申请日期2011年11月14日 优先权日2010年11月16日
发明者B·纳努库坦, E·Vsj安朱里, 王京 申请人:通用电气公司