风力涡轮机叶片的制作方法

文档序号:5169467阅读:164来源:国知局

专利名称::风力涡轮机叶片的制作方法
技术领域
:本公开通常涉及风力涡轮机叶片,更具体地涉及风力涡轮机叶片的后缘的几何形状。
背景技术
:可以将风力涡轮机叶片制造成包括大宽度和翼弦(airfoilchord)长度。更大和更宽的叶片能够更有效,但不允许过多的宽度,使得难以将叶片在叶根连接处形成为圆柱体。可以通过去除叶片后缘的一部分或全部来截短弦长距离。典型地,通过直"削"或小的倒角而对后缘进行这种截短,导致一个或多个凸起的或平的区域。遗憾的是,这种平的或凸起的截短可能导致制造风力涡轮机叶片的困难。因此,期望得到一种能够减小弦长,同时减少叶片制造的困难并保持叶片强度的叶片几何形状。
发明内容所公开的是一种叶片,该叶片包括叶片主体,包括前缘和后缘;以及由叶片区域限定的至少一个后缘腔,该叶片区域设置成与后缘至少部分地对准,该至少一个腔沿前缘的方向延伸期望深度并进入所述叶片主体。在所附的权利要求中特别指出和明确主张了被认为是发明的本主题。通过结合附图的以下详细描述,本发明的上述和其它的目的、特征以及优点将变得清楚,其中图1是风力涡轮机叶片的示范性的实施例的透视图;图2是沿着虛线II的图1的叶片的横断片段;图3是沿着in-m的图i的叶片的局部^黄断正视图4是图1的风力涡轮机叶片的平面图;图5是包括多个凹面或凹陷的区域的风力涡轮机叶片的平面图;图6是风力涡轮机叶片的另一个示范性的实施例的透视图;图7是沿着VII-VII的图6的叶片的局部一黄断正视图;图8是风力涡轮机叶片的另一个示范性的实施例的透视图;图9是沿着虚线VIII的图8的叶片的横断片段;图IO是沿着X-X的图8的叶片的局部横断正视图;图11是风力涡轮机叶片的另一个实施例的局部横断视图;图12^l力涡轮机叶片的另一个实施例的局部横断视图;图13^J孔力涡轮机叶片的另一个示范性的实施例的局部4黄断正4见图;以及图14^X力涡轮机叶片的另一个实施例的横断片段。参考附图并通过示例,具体的描述解释了本发明的实施例以及优点和特征。部件列表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>具体实施例方式参考图1-14,图示了包括后缘腔12的风力涡轮机叶片10。在图1-4的示范性的实施例中,腔是一个包括弯曲表面或表面的凹面12。如图1-4所示,叶片10由叶片主体14限定,该叶片主体包括前缘16、后缘18、叶根端20以及末梢端22。凹面12由沿着后缘18i殳置的区域24限定。如图4所示,沿着后缘18以中断模缝线26或后缘18的相对顶点的方式设置区域24以及区域24所限定的凹面12。以这种方式沿着后缘18设置凹面12有效地在区域24内产生了两个后缘18a和18b(在图3中图示),该后缘18a和18b(在叶片运行期间)允许涡流从叶片IO的两侧分开,导致减少的阻力和更高的涡轮输出效率。如图1-3所示,凹面12包括沿前缘16的方向延伸进入叶片主体14的弯曲28。如图2所示,该弯曲28可配置成相对于叶片主体14的纵向延展29沿纵方向27延伸。也就是说,凹面区域的弯曲28开始弯曲到其最大深度,沿着叶片主体14的长度终止。如图3最佳地所示,弯曲28也可以配置成沿周方向30相对于叶片主体14的周向区域31延伸。也就是说,凹面区域的弯曲28开始弯曲到其最大深度,沿着叶片主体14的周向区域31的周围终止。当然,如图l最佳地所示,凹面12还可以包括弯曲28,该弯曲28设置成沿以上所讨论的两个方向弯曲。还如图1-4所示,凹面12设置在叶片10的叶才艮端20和末梢端22之间。虽然没有图示,但应当领会,凹面12的纵向延展可/人叶根端20延伸至末梢端22。应当领会,在示范性的实施例中,相^f于在跨度上高达100m的叶片而言,凹面12的深度将从0.2mm延伸到2500mm。此外,如图5所示,可以存在4皮此不同的多个凹面12,这些凹面沿着叶根端20和末梢端22之间的后缘16首尾相连地对准。现在参考图6和图7,叶片10也可以包括沿纵向4皮此平行地对准的多个凹面12。各凹面12包括相反的外缘32和内缘34。内缘34在邻接点36会合。在图6和图7(在图7中最佳地所示)的示范性的实施例中,点36与后缘16的沖莫缝线26线性连续。另外,从图7的示范性的实施例更明显地看出,邻接点36(包括凹面12的两个内缘34)比外缘32延伸更大的距离而远离前缘16。在另一个示范性的实施例中,相对于高达100m跨度的叶片而言,邻接区域突出至少10mm,比外缘32更远。应当领会,虽然外缘32和邻4矣区域36可以配置成相对于彼此地从前缘16突出任何期望的距离,^f旦上述的示范性的实施例(即,邻接36比外缘32更突出)充当叶片IO的尾部或后缘延伸部,其(在使用中)通过进一步分开涡流来减小阻力。现在参考图8-10,显示了叶片10的腔作为凹陷40。类似于图1-4的凹面12,凹陷40由区域24限定,该区域沿着后缘18设置。再者,类似于凹面12,沿着后缘18以中断;f莫缝线26或后缘18的相对顶点的方式设置凹陷40。凹陷40和凹面12之间的唯一的实质性不同在于凹陷40经由凹陷壁42而达到进入叶片IO的深度,该凹陷壁42不连续地弯曲成与凹陷40的最深的延展接触。换句话说,凹陷40由终止于凹陷表面44(即,最深的延展)的凹陷壁42在明显的非弯曲的连接48处限定。如图8-10所示,类似于弯曲12,凹陷40沿着前缘16的方向延伸进入叶片主体14。参考图9,凹陷表面44可凹陷进入主体14,使得表面44包括相对于凹陷40的宽度46。参考图10,凹陷表面44也可凹陷进入主体14,使得表面44包括相对于凹陷40的长度48。此外,凹陷40可以包括从后缘18起横穿凹陷40的长度和宽度的一致深度。参考图11和12,凹陷表面44本身也可以包括凹面50,其中,所述凹面50包括沿纵方向27相对于叶片主体18的纵向延展29延伸的弯曲52,和/或沿周方向30相对于叶片主体14的周向区域31延伸的弯曲54。另外,应当领会,凹陷壁可以包括相对于壁42的相对外部延展和凹陷表面44之间的矢量的任何凹面或凸面。现在参考图13和14,后缘腔12的形状也可以是三角形。即,腔可经由相对颠倒的三角形(相对于图颠倒)而延伸进入叶片10的主体14。如图13所示,三角形由沿着腔12的长度48倾斜的两个倾斜表面60限定。如图14所示,三角形由沿着腔12的宽度48倾斜的两个倾斜表面60限定。应当领会,图8-14的凹陷和三角形的实施例可以配置成包括深度和沿着叶片IO的多个设置,相对于图1-6的凹面实施例已对这些进行了讨论。此外,应当领会,图1-14的所有实施例可以包括圓柱形、球形、椭圆等轮廓的凹面。虽然结合仅有的有限数量的实施例详细地描述了本发明。但容易理解的是,本发明不限于这些公开的实施例。相反,可对本发明进行修改以结合迄今未描述的任何数量的变更、改变、替代或等价布置,但是,其与本发明的要旨和范围是同等的。此外,虽然已经描述了本发明的各种实施例,但应当理解,本发明的方面可能仅包括其中一些所描述的实施例。因此,本发明不应被看作由先前的描述限制,而仅由所附的权利要求的范围限制。8权利要求1.一种叶片(10),包括叶片主体(14),包括前缘(16)和后缘(18);以及由叶片区域(24)限定的至少一个后缘腔(12),该叶片区域设置成与所述后缘(18)至少部分地对准,所述至少一个腔(12)沿所述前缘(16)的方向延伸期望深度并进入所述叶片主体(14)。2.如权利要求1所述的叶片(IO),其特征在于,所述至少一个腔(12)为沿所述前缘(16)的方向凹入所述叶片主体(14)的凹面(50)。3.如权利要求l所述的叶片,其特征在于,所述凹面(50)包括沿纵方向(27)相对于所述叶片主体(14)的纵向延展(29)延伸的弯曲(52)以及沿周方向(30)相对于所述叶片主体(14)的周向区域(3l)延伸的弯曲(54)。4.如权利要求1所述的叶片(IO),其特征在于,所述后缘(18)包括被所述至少一个腔(12)中断的模缝线(26)。5.如权利要求1所述的叶片(IO),其特征在于,所述至少一个腔(12)为彼此不同的多个腔,该多个腔设置在所述叶片主体(14)的叶根端(20)和末梢端(22)之间。6.如权利要求1所述的叶片(IO),其特征在于,所述至少一个腔(12)为沿纵向彼此平行的两个腔,所述两个腔包括与所述后缘(18)的模缝线(26)线性连续的邻接。7.如权利要求1所述的叶片(IO),其特征在于,所述至少一个腔(12)为包括凹陷表面(44)的至少一个凹陷(40),该凹陷表面设置成包括相对于所述后缘(18)的长度和宽度中的至少一个。8.如权利要求7所述的叶片(10),其特征在于,所述至少一个凹陷包括4黄穿所述至少一个凹陷的长度和宽度的一致深度。9.如权利要求7所述的叶片(IO),其特征在于,所述至少一个凹陷(40)包括设置在进入所述叶片主体(14)的深度的凹陷表面(42),所述深度表面包括沿所述前缘(16)的方向进入所述叶片主体(14)的凹面(50),所述凹面(50)包括沿纵方向(27)相对于所述叶片主体(14)的纵向周向区域(31)延伸的弯曲(54)之中的至少一个。10.如权利要求1所述的叶片(IO),其特征在于,所述至少一个腔(l2)的形状为三角形,所述三角形由沿着所述至少一个腔(l2)的长度倾斜的两个倾斜表面(60)以及沿着所述至少一个腔(12)的宽度倾斜的至少两个倾斜表面(60)之中的至少一个限定。全文摘要本发明涉及风力涡轮机叶片,具体而言,公开了一种叶片(10),该叶片包括叶片主体(14),包括前缘(16)和后缘(18);以及由叶片区域(24)限定的至少一个后缘腔(12),该叶片区域与后缘(18)至少部分地对准,该至少一个腔(12)沿所述前缘(16)的方向延伸期望深度并进入所述叶片主体(14)。文档编号F03D1/06GK101684773SQ20091017928公开日2010年3月31日申请日期2009年9月25日优先权日2008年9月26日发明者P·J·弗里茨申请人:通用电气公司
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