一种水平轴风力发电机的风轮叶片翼型的制作方法

文档序号:5231008阅读:653来源:国知局
专利名称:一种水平轴风力发电机的风轮叶片翼型的制作方法
技术领域
本实用新型涉及风力发电机技术领域,尤其设计一种水平轴风力发电机的风轮叶
片翼型。
背景技术
随着能源危机的出现和人们对环保的要求,许多国家、机构和人员都对新的能源给予越来越多的重视。风力发电机是一种将风能转化为电能的转换装置,是目前商业化技术最为成熟的,应用最广的设备。而作为风力发电机最重要部件之一的叶片,行业内有许多人士都在为其努力的探讨研究着,除了在叶片的材料选型、结构设计、工艺制作等方面要做许多工作以外,从流体力学和空气动力学的角度研究提高叶片的效能、研究不同翼型的性能,在前人的基础上研究更加适合于风力发电机的翼型,是叶片气动设计和研究最关键的工作。在20世纪上半叶对普通航空飞机的翼型研究技术已经比较成熟,所以传统风力发电机风轮叶片翼型一般沿用航空翼型,在过往的几十年中,水平轴风力发电机风轮叶片翼型通常选择美国国家航空航天局NACA系列的低速航空翼型,比如NACA44XX、NACA00XX、 NACA23XX,NACA63XX及NASA LS(I)等。这些翼型对前缘粗糙度非常敏感,一旦前缘由于污染或是其他原因变得粗糙,会导致翼型性能大幅度下降,年输出功率损失最高可达30%。在认识到航空翼型不太适合于风电叶片后,80年代中期后,风电技术较发达国家开始对叶片专用翼型进行研究,并成功开发出风电叶片专用翼型系列,比如美国Seri和NREL系列、丹麦RISO-A系列、瑞典FFA-W系列和荷兰DU系列。这些翼型各有所长,Seri系列对翼型表面粗糙度敏感性低;RIS0-A系列在接近失速时具有良好的失速性能且对前缘粗糙度敏感性低;FFA-W系列具有良好的后失速性能。这些风力发电机风轮叶片的翼型的使用,对推动风力发电机的技术发展提供了强大的力量。以上的风力发电机风轮叶片翼型研究基本都是基于大型风力发电机的技术要求而做的,对于中小型风力发电机的仍然存在上述翼型性能大幅度下降,年输出功率损失等问题。

实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种气动性能效果好、阻力系数低、气动性能好、输出功率稳定的水平轴风力发电机的风轮叶片翼型。为了解决上述技术问题,本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种水平轴风力发电机的风轮叶片翼型,包括前缘、尾缘、吸力面和压力面,其特征在于,所述吸力面和压力面沿翼弦分为上、下两个部分,上、下两部分由不同半径的圆弧曲线相切连接而成,该风轮叶片翼型最大相对厚度为弦长的12. 38 %,位于弦长的29. 6 %处,最大相对弯曲为5. 24%,位于弦长的40. 4%处。其中,风轮叶片翼型上、下两个部分由多个参数点组成,参数点与参数点之间由不同半径的圆弧曲线相切连接,所述参数点的坐标值为沿翼弦方向的X轴和沿垂直翼弦方向的Y轴构成。其中,翼型曲线满足下表所述参数点的坐标关系
权利要求1.一种水平轴风力发电机的风轮叶片翼型,包括前缘、尾缘、吸力面和压力面,其特征在于,所述吸力面和压力面沿翼弦分为上、下两个部分,上、下两部分由不同半径的圆弧曲线相切连接而成,该风轮叶片翼型最大相对厚度为弦长的12. 38%,位于弦长的29. 6%处, 最大相对弯曲为5. 24%,位于弦长的40. 4%处。
2.根据权利要求I所述的水平轴风力发电机的风轮叶片翼型,其特征在于,风轮叶片翼型上、下两个部分由多个参数点组成,参数点与参数点之间由不同半径的圆弧曲线相切连接,所述参数点的坐标值为沿翼弦方向的X轴和沿垂直翼弦方向的Y轴构成。
3.根据权利要求2所述的水平轴风力发电机的风轮叶片翼型,其特征在于,翼型曲线满足下表所述参数点的坐标关系
专利摘要本实用新型公开了一种水平轴风力发电机的风轮叶片翼型,包括前缘、尾缘、吸力面和压力面,其特征在于,所述吸力面和压力面沿翼弦分为上、下两个部分,上、下两部分由不同半径的圆弧曲线相切连接而成,该风轮叶片翼型最大相对厚度为弦长的12.38%,位于弦长的29.6%处,最大相对弯曲为5.24%,位于弦长的40.4%处。本实用新型的有益效果是,设计风轮叶片翼型相应的形状和结构,特别是相对厚度和相对弯曲的位置设计,使得本实用新型在同一雷诺数下、不同攻角时所得到的升力系数高,在同等阻力系数下,升力系数越大,翼型的气动性能效果就会越好,达到了高输出效率的效果。
文档编号F03D1/06GK202348553SQ20112044289
公开日2012年7月25日 申请日期2011年11月10日 优先权日2011年11月10日
发明者徐浩, 朱益红, 李永泉, 韩建景 申请人:深圳市艾飞盛风能科技有限公司
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