叶片及风力发电机组的制作方法

文档序号:14933335发布日期:2018-07-13 18:44阅读:392来源:国知局

本实用新型涉及风力发电领域,具体地说,本实用新型涉及一种叶片及具有该叶片的风力发电机组。



背景技术:

风力发电机组的主要噪声源来自于旋转的叶片,产生噪声的位置主要分布在尾缘位置。目前主要应用的降噪技术有以下两种:第一种是在叶片的尾缘上粘贴锯齿尾缘,改变叶片尾缘脱落涡的方向,削弱展向脱落涡的强度,达到降低噪声的目的;第二种降噪技术是在叶片尾缘粘贴毛刷/齿梳,以直接打碎脱落尾涡结构,把大尺度的涡打散成小尺度的涡,降低总的噪声水平。

然而,锯齿尾缘能达到的降噪效果有限,并且毛刷/齿梳现场耐候性差,可能很快就从叶片上全部脱落,整体上来说这两种方式的降噪效果并不能满足长期降噪的要求。



技术实现要素:

为了解决上述问题及其他问题,本实用新型提供了一种叶片及具有该叶片的风力发电机组。

根据本实用新型的一方面,提供了一种叶片,包括尾缘,在所述尾缘上安装有降噪装置,所述降噪装置包括锯齿状降噪部件和毛刷/齿梳状降噪部件,所述毛刷/齿梳状降噪部件设置在所述锯齿状降噪部件的至少一个表面上。

可选地,所述降噪装置安装在叶片展向的20%至100%的范围内的尾缘上。

可选地,所述降噪装置安装在所述叶片的吸力面和/或压力面侧的尾缘上。

可选地,所述毛刷/齿梳状降噪部件粘贴到所述锯齿状降噪部件上或者与所述锯齿状降噪部件一体地形成。

可选地,所述锯齿状降噪部件包括多个二维平面锯齿和/或多个三维立体锯齿。

可选地,所述锯齿状降噪部件的锯齿的高度范围为当地弦长的0.05%至50%。

可选地,所述锯齿状降噪部件的锯齿的形状包括正弦波浪线形和斜三角形。

可选地,所述毛刷/齿梳状降噪附件包括多簇毛刷/齿梳和/或多排格栅件,所述多簇毛刷/齿梳和/或多排格栅件的长度范围为当地弦长的0.05%至50%。

可选地,所述多簇毛刷/齿梳和/或多排格栅件相对于所述尾缘的倾斜角度在0°至90°的范围内。

可选地,所述毛刷/齿梳状降噪部件设置在所述锯齿状降噪部件上的每个表面上。

可选地,所述毛刷/齿梳状降噪部件的外轮廓与所述锯齿状降噪部件的外轮廓一致。

根据本实用新型的另一方面,还提供了一种风力发电机组,所述风力发电机组包括上述叶片。

本实用新型所提供的降噪装置将锯齿状降噪部件和毛刷/齿梳状降噪部件的降噪机理有机结合,集成了两者的优点,可以使降噪效果最大化。

附图说明

图1是根据本实用新型的实施例的叶片的示意图;

图2是图1所示的叶片的剖面放大示意图;

图3是根据本实用新型的第一实施例的降噪装置的示意图;

图4是根据本实用新型的第二实施例的降噪装置的示意图;

图5是根据本实用新型的第三实施例的降噪装置的示意图;

图6是根据本实用新型的第四实施例的降噪装置的示意图。

附图标记说明:

1:叶片,11:叶根,12:叶尖,13:吸力面,14:压力面,15:前缘,16:尾缘,2:降噪装置,21:锯齿状降噪部件,22:毛刷/齿梳状降噪部件。

具体实施方式

为了使本领域技术人员能够更好的理解本实用新型,下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述。

参照图1和图2,图1是根据本实用新型的实施例的叶片的示意图,图2是图1所示的叶片的剖面放大示意图。

根据本实用新型的实施例,提供了一种叶片1,该叶片1具有叶根11、叶尖12、前缘15和尾缘16,叶片1的吸力面13和压力面14在叶根11和叶尖12之间延伸,同时也在前缘15和尾缘16之间延伸。

叶片1还包括安装在尾缘16上的降噪装置2,该降噪装置2可包括锯齿状降噪部件21和毛刷/齿梳状降噪部件22,毛刷/齿梳状降噪部件22可设置在锯齿状降噪部件21的至少一个表面上。

具体地说,降噪装置2可安装在叶片展向20%至100%范围内的尾缘16上,并且可顺着叶片展向延展,如图1所示。降噪装置2可在该范围内连续地设置,也可以分散地或成段地设置。例如,降噪装置2可安装在叶片展向50%至95%的尾缘部分上,降噪装置2在尾缘16上具体地可安装在叶片的吸力面13和/或压力面14上。

锯齿状降噪部件21可粘贴、铆接或者通过在尾缘16上设置凹槽等各种合适的连接方式安装在尾缘16上,进而大体上形成锯齿尾缘。

锯齿状降噪部件21可包括多个锯齿,这些锯齿可以呈二维平面锯齿或者具有一定厚度而呈三维立体锯齿的形式,或者锯齿状降噪部件21可由多个二维平面锯齿和多个三维立体锯齿组合构成,这些二维和三维的锯齿在布置时可以相互交替地布置或者以任何合适的方式布置。

锯齿的高度可以在当地弦长的0.05%至50%的范围内。另外,锯齿还可以包括任何合适的形状,例如正弦波浪线形和斜三角形等,锯齿状降噪部件21还可以采用多种形状相组合的方式来设置。

另外,锯齿的具体尺寸(包括高度和宽度)可以任意地限定,沿着叶片展向还可以采用不同尺寸的锯齿相组合的方式来形成锯齿状降噪部件21。

毛刷/齿梳状降噪部件22可以粘贴在锯齿的表面上,或者可以与锯齿状降噪部件21一体地成型而作为一个整体的降噪部件。此处包含以下示例:对于二维锯齿而言,大体上包括四个侧面,其中两个侧表面顺着叶片表面延伸,另外两个侧表面与叶片表面成角度,毛刷/齿梳状降噪部件22可以粘贴在顺着叶片表面延伸的两个侧表面上,和/或粘贴在与叶片表面成角度的侧表面上从而大体上处于相邻两个锯齿之间。

锯齿状降噪部件21和毛刷/齿梳状降噪部件22可分别由软的或有弹性的材料制成,或者也可以由刚性材料制成,或者可以采用3D打印成型。可根据实际安装使用情况,采用多种材料相组合的方式来制作降噪装置。

毛刷/齿梳状降噪部件22可包括多簇毛刷/齿梳,或者可由立体的多排格栅件或格栅结构及其类似结构来代替,或者可由多簇毛刷/齿梳和格栅件的组合而构成。毛刷/齿梳状降噪部件22还可同时包括多簇毛刷/齿梳和多排格栅件。这些毛刷/齿梳和格栅件的高度可以在当地弦长的0.05%至50%的范围内。

在本实用新型的一个实施例中,可以在锯齿状降噪部件21的锯齿上的一个表面上粘贴上毛刷/齿梳,或者也可以在锯齿的每个表面上均粘贴上毛刷/齿梳。例如,在锯齿状降噪部件21的锯齿为二维平面锯齿时,在锯齿的两个表面上均粘贴上毛刷/齿梳,从而大体上形成“三明治”状降噪装置,即,两面为毛刷/齿梳,中间为锯齿尾缘。

需要说明的是,毛刷/齿梳状降噪附件22具体为格栅形式的情况下,该格栅件优选地与锯齿一体地形成,甚至可以将格栅件视作锯齿上的条状突起。

也就是说,毛刷/齿梳的设置方式可以包括以下几种:可以在所有的锯齿的两个表面上都粘贴上毛刷/齿梳;可以在所有的锯齿的其中一个表面上粘贴上毛刷/齿梳;或者这两种方式的结合,即,可以在某些锯齿的两个表面上都粘贴上毛刷/齿梳,在另外一些锯齿的一个表面上粘贴上毛刷/齿梳,并在剩余的锯齿的另一个表面上粘贴上毛刷/齿梳。

毛刷/齿梳在锯齿上的粘贴的位置可任意限定,例如,可在锯齿的根部进行粘贴,或者可在锯齿的其他位置粘贴。

另外,锯齿的高度和毛刷/齿梳的高度也可以根据上述高度范围而任意地设定。例如,毛刷/齿梳的外轮廓与锯齿的外轮廓可大体上相同,如图4所示,也可以不一致,如图3所示。在具体安装时,所有的锯齿与毛刷/齿梳的外轮廓可以全部一致;或者一部分锯齿的外轮廓与毛刷/齿梳的外轮廓一致,另一部分锯齿的外轮廓与毛刷/齿梳的外轮廓不一致。

毛刷/齿梳状降噪部件22的毛刷/齿梳相对于叶片1的尾缘16的倾斜角度在0°至90°的范围内。例如,如图5所示,毛刷/齿梳可大体上顺着尾缘16在叶片展向上的延展而设置,或者在可以相对于尾缘16成一定角度设置,例如,可在在0°至90°的范围内设置。在具体设置时,毛刷/齿梳状降噪部件22的某些簇的毛刷/齿梳可以按照一个角度设置,而另一些簇的毛刷/齿梳可以按照另一角度设置,如图6所示。

另外,毛刷/齿梳状降噪部件22的毛刷/齿梳的疏密程度可以任意地设置,并且每簇毛刷/齿梳的疏密程度可不同或者相同。

需要说明的是,上述毛刷/齿梳的布置方式同样也适用于格栅件。

因此,根据本实用新型的实施例的锯齿和毛刷/齿梳或格栅件的形状、尺寸、制作材料和布置方式可以根据需要任意地限定,或者可以采用各种形状、尺寸、制作材料和布置方式相结合的方式,只要在锯齿上设置有毛刷/齿梳即可,而不受限于以上所描述的具体形式。

当叶片1运行时,锯齿状降噪部件21的锯齿可以改变叶片尾缘脱落涡的方向,削弱展向脱落涡的强度,同时毛刷/齿梳状降噪部件22可以直接打碎脱落尾涡结构,把大尺度的涡打散成小尺度的涡,从而涡能量从大尺度涡转化到小尺度涡,声音的主要声源也从低频噪声转移到高频噪声,从而通过这两种降噪部件相结合的作用下,显著降低总的噪声水平。

因此,上述降噪装置集成了锯齿状降噪部件21和毛刷/齿梳状降噪部件22的降噪机理和优点,避开了毛刷/齿梳的缺陷,提高了现场耐候性,并且进一步提升了降噪效果。

另外,根据本实用新型的另一实施例,还提供了一种风力发电机组,该风力发电机组可包括上述叶片,可实现类似的效果。

上面对本实用新型的具体实施方式进行了详细描述,虽然已表示和描述了一些实施例,但本领域技术人员应该理解,在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本实用新型的原理和精神的情况下,可以对这些实施例进行修改和完善,这些修改和完善也应在本实用新型的保护范围内。

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