专利名称：用于风力机中的转子叶片的提升装置的制作方法
技术领域：
本发明大体上涉及风カ机转子叶片，更确切地说，涉及配置在转子叶片上的提升装置。
背景技术：
风能被认为是目前可用的最清洁、最环保的能源之一，在这一方面，风カ机已获得广泛关注。现代风力机通常包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱以及一片或多片转子叶片。转子叶片使用已知的翼型理论来捕获风的动能。转子叶片以转动能的形式传输动能，从而驱动 ー个轴，所述轴将转子叶片连接到齿轮箱，或者，如果未使用齿轮箱，则直接连接到发电机。之后，发电机将机械能转化成电能，从而输送到公用电网中。由于转子叶片和风力机通常能够捕获所増加的动能，因此与风力机运行相关的噪声可能会以类似方式増加。因此，在很多情况下，已知的风カ机和转子叶片可能要求对所捕获的动能量加以权衡，以阻止有过多的相关噪声产生。此外，已知的风カ机和转子叶片设计成仅可在某一运行点处获得最大升力及相关噪声。因此，在升力增加而相关噪声保持不变或減少的情况下，这些风力机和转子叶片无法准确调整至多个运行点和/或多个延伸的范围。因此，需要ー种改良的转子叶片组件和一种用于转子叶片组件的提升装置。例如，需要不对參数加以权衡便可阻止有过多噪声产生的转子叶片组件和提升装置。此外，需要能够增加升力并减少相关噪声的转子叶片组件和提升装置。
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，这些方面内容和优点在说明中可能是显而易见的，或者通过实践本发明能够推导出。在一项实施例中，公开了ー种用于风カ机的转子叶片组件。所述转子叶片组件包括ー个转子叶片，所述转子叶片具有外表面。所述外表面限定了在叶尖与叶根之间延伸的压カ侧、吸入侧、前缘和后缘；以及ー个配置成増加所述转子叶片组件升力的提升装置，所述提升装置包括安装到所述转子叶片所述压カ侧的第一气动表面，以及配置成与流经所述转子叶片组件的风相互作用的相对第二气动表面，其中所述提升装置通常在所述风的流向上具有逐渐增加的截面面积。进ー步的，所述提升装置进ー步包括限定于所述第二气动表面中的ー个通道，所述通道配置成減少与所述转子叶片相关的噪声。进ー步的，所述的转子叶片组件包括多个通道。进ー步的，所述多个通道包括具有第一展弦比的第一通道和具有第二展弦比的第
二通道。进ー步的，所述通道通常在所述风的所述流向上具有逐渐增加的面积。进ー步的，所述提升装置具有ー个长度，且其中所述长度在所述转子叶片的局部翼弦的25%到50%的范围内，所述长度位于沿着安装有所述第一气动表面的所述转子叶片的任意翼展向位置。进ー步的，所述第一气动表面安装于所述转子叶片的内板区域内。进ー步的，所述第一气动表面安装成与所述转子叶片的所述后缘相邻。进ー步的，所述提升装置进ー步包括第一层和第二层，所述第一层包括所述第一气动表面，且所述第二层包括所述相对的第二气动表面。进ー步的，所述第一层由吸声材料构成，且所述第二层至少比所述第一层硬或坚固。进ー步的，所述第一层具有在约O. 6到约I. O范围内的吸收系数。
进ー步的，所述第二层为声学非多孔层。在另ー项实施例中，公开了ー种用于转子叶片的提升装置。所述转子叶片具有外表面，所述外表面设有在前缘和后缘之间延伸的压カ侧和吸入侧。所述提升装置包括第一气动表面，其经配置成安装到所述转子叶片的所述压カ侧；以及相対的第二气动表面，其经配置以与流经所述提升装置的风相互作用。所述提升装置通常在所述风的流向上具有逐渐増加的截面面积。所述提升装置经配置以增加所述转子叶片的升力。进ー步的，所述的提升装置包括设于所述第二气动表面中的ー个通道，所述通道配置成減少与所述转子叶片相关的噪声。进ー步的，所述的提升装置包括多个通道。 进ー步的，所述多个通道包括具有第一展弦比的第一通道和具有第二展弦比的第
二通道。进ー步的，所述通道通常在所述风的所述流向上具有逐渐增加的面积。进ー步的，所述的提升装置包括第一层和第二层，所述第一层包括所述第一气动 表面，且所述第二层包括所述相对的第二气动表面。进ー步的，所述第一层由吸声材料构成，且其中所述第二层至少比所述第一层硬或坚固。在又另ー项实施例中，公开了ー种用于增加风力机转子叶片的升力的方法。所述方法包括将提升装置安装到转子叶片的压カ侧。所述转子叶片具有外表面，所述外表面设有在叶尖与叶根之间延伸的压カ侧、吸入侧、前缘和后缘。所述提升装置包括第一气动表面，其安装到转子叶片的压カ侧；以及相対的第二气动表面，其经配置以与流经转子叶片组件的风相互作用，且所述提升装置通常在风的流向上具有逐渐增加的截面面积。所述方法进ー步包括使转子叶片在风力机上旋转。參考以下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征、方面和优点。附图并入本说明书并构成本说明书的一部分，展示了本发明的各实施例，并与具体说明一起解释本发明的原理。
本说明书參考附图，针对所属领域一般技术人员，完整且可实现地掲示了本发明，包括其最佳模式，其中图I为根据本发明的一项实施例的风カ机的侧视图2为根据本发明的一项实施例的转子叶片组件的俯视图；图3为根据本发明的一项实施例的转子叶片组件的后视图；图4为根据本发明的一项实施例的转子叶片组件沿着图2中的线4ー4截得的截面图；图5为根据本发明的一项实施例的提升装置的仰视图；图6为根据本发明的一项实施例的提升装置的后视图；图7为根据本发明的另ー项实施例的提升装置的仰视图；图8为根据本发明的另ー项实施例的提升装置的后视图；以及 图9为根据本发明的一项实施例的提升装置的侧视图。部件符号列表
权利要求
1.一种用于风カ机(10)的转子叶片组件(100)，所述转子叶片组件(100)包括 ー个转子叶片(16)，所述转子叶片具有外表面，所述外表面限定了在叶尖(32)与叶根(34)之间延伸的压カ侧(22)、吸入侧(24)、前缘(26)和后缘(28);以及 一个提升装置(110)，配置成増加所述转子叶片组件(100)的升力，所述提升装置(110)包括安装到所述转子叶片(16)压カ侧(22)的第一气动表面(112)，其以及相対的第ニ气动表面(114)，所述第二气动表面配置成与流经所述转子叶片组件(100)的风相互作用， 其中所述提升装置(110)通常在所述风的流向(116)上具有逐渐增加的截面面积。
2.根据权利要求I所述的转子叶片组件(100)，其特征在于，所述提升装置(110)进ー步包括限定于所述第二气动表面(114)中的一个通道(120)，所述通道(120)配置用于减少与所述转子叶片(16)相关的噪声。
3.根据权利要求2所述的转子叶片组件(100)，其特征在干，进ー步包括多个通道(120)。
4.根据权利要求3所述的转子叶片组件(100)，其特征在于，所述多个通道(120)包括具有第一展弦比的第一通道(126)和具有第二展弦比的第二通道(128)。
5.根据权利要求2到4中任ー权利要求所述的转子叶片组件(100)，其特征在于，所述通道(120)通常在所述风的所述流向(116)上具有逐渐增加的面积。
6.根据权利要求I到5中任ー权利要求所述的转子叶片组件(100)，其特征在于，所述提升装置(110)具有一个长度(118)，且其中所述长度(118)在所述转子叶片(16)的局部翼弦(46)的25%到50%的范围内，所述长度(118)位于沿着安装有所述第一气动表面(112)的所述转子叶片(16)的任意翼展向(44)位置。
7.根据权利要求I到6中任ー权利要求所述的转子叶片组件(100)，其特征在于，所述第一气动表面(112)安装于所述转子叶片(16)的内板区域(52)内。
8.根据权利要求I到7中任ー权利要求所述的转子叶片组件(100)，其特征在于，所述第一气动表面(112)安装成与所述转子叶片(16)的后缘(28)相邻。
9.根据权利要求I到8中任ー权利要求所述的转子叶片组件(100)，其特征在于，所述提升装置(110)进ー步包括第一层(132)和第二层(134)，所述第一层(132)包括所述第一气动表面(112)，且所述第二层(134)包括所述相对的第二气动表面(114)。
10.根据权利要求9所述的转子叶片组件(100)，其特征在于，所述第一层(132)由吸声材料构成，且所述第二层(134)至少比所述第一层(132)硬或坚固。
11.根据权利要求9到10中任ー权利要求所述的转子叶片组件(100)，其特征在于，所述第一层(132)具有在约O. 6到约I. O范围内的吸收系数。
12.根据权利要求9到11中任ー权利要求所述的转子叶片组件(100)，其特征在于，所述第二层(134)为声学非多孔层。
13.ー种用于转子叶片(16)的提升装置(110)，所述转子叶片(16)具有外表面，所述外表面限定了在前缘(26)与后缘(28)之间延伸的压カ侧(22)和吸入侧(24)，所述提升装置(110)包括 配置成安装到所述转子叶片(16)所述压カ侧(22)的第一气动表面(112)以及 配置成与流经所述提升装置(110)的风相互作用的相对第二气动表面(114)，其中所述提升装置(110)通常在所述风的流向(116)上具有逐渐增加的截面面积，以及 其中所述提升装置(110)配置成増加所述转子叶片(16)的升力。
14.根据权利要求13所述的提升装置(110)，其特征在干，进ー步包括限定在所述第二气动表面(114)中的一个通道(120)，所述通道(120)配置成減少与所述转子叶片(16)相关的噪声。
15.一种用于增加风力机(10)的转子叶片(16)的升力的方法，所述方法包括 将ー个提升装置(110)安装到ー个转子叶片(16)的压カ侧(22)，所述转子叶片(16)的外表面限定了在叶尖(32)与叶根(34)之间延伸的所述压カ侧(22)、吸入侧(24)、前缘(26)和后缘(28)，所述提升装置(110)包括安装到所述转子叶片(16)所述压カ侧(22)的第一气动表面(112)，其以及配置成与流经所述转子叶片(16)的风相互作用的相对第二气动表面(114)，且所述提升装置(110)通常在所述风的流向(116)上具有逐渐增加的截面面积；以及 使所述转子叶片(16)在所述风カ机(10)上旋转。
全文摘要
本发明公开一种用于转子叶片的提升装置和一种用于增加风力机转子叶片的升力的方法。所述转子叶片具有外表面，所述外表面限定了在前缘和后缘之间延伸的压力侧和吸入侧。所述提升装置包括配置成安装到所述转子叶片所述压力侧的第一气动表面，以及配置成与流经所述提升装置的风相互作用的相对第二气动表面。所述提升装置通常在所述风的流向上具有逐渐增加的截面面积。所述提升装置配置成增加所述转子叶片的升力。
文档编号F03D1/06GK102691615SQ201210089640
公开日2012年9月26日 申请日期2012年3月22日 优先权日2011年3月22日
发明者L·博内 申请人:通用电气公司