專利名稱：：具有扭曲和漸縮形葉尖的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片平面形狀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本文所描述的主題大體上涉及具有特殊葉片結(jié)構(gòu)的流體反作用表面，并且更具體地涉及具有帶扭曲和漸縮形葉尖的葉片平面形狀(planform)的風(fēng)力渦輪機(jī)。
背景技術(shù)：
：風(fēng)力渦輪機(jī)是一種用于將風(fēng)中的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的機(jī)器。如果機(jī)械能直接由機(jī)器使用，例如用以抽水或用以磨麥，則該風(fēng)力渦輪機(jī)可稱作風(fēng)車。類似而言，如果初4戒能轉(zhuǎn)換成電流，則該;f幾器還可稱作風(fēng)力發(fā)電機(jī)或風(fēng)力發(fā)電裝置。風(fēng)力渦輪機(jī)通常根據(jù)葉片圍繞其旋轉(zhuǎn)的垂直軸或水平軸來分類。一種所謂的水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)在圖1中示意性地示出，其可從通用電器公司獲得。用于風(fēng)力渦輪機(jī)2的該特定構(gòu)造包括塔架4，塔架4支承封裝傳動(dòng)系8的機(jī)搶6。葉片IO布置在漿轂上，以在傳動(dòng)系8的一端處于機(jī)搶6外側(cè)形成"轉(zhuǎn)子"。旋轉(zhuǎn)的葉片IO驅(qū)動(dòng)齒輪箱12,齒輪箱12連接到在傳動(dòng)系8另一端的發(fā)電機(jī)14上，傳動(dòng)系8連同從風(fēng)速計(jì)18接收輸入的控制系統(tǒng)16—起設(shè)置在機(jī)搶6內(nèi)。葉片10產(chǎn)生升力并從移動(dòng)的空氣中捕獲動(dòng)量，然后該動(dòng)量當(dāng)葉片在"轉(zhuǎn)子平面"中旋轉(zhuǎn)時(shí)施加給轉(zhuǎn)子。各葉片通常均緊固在其"葉根"端上，且之后"轉(zhuǎn)子半徑，，徑向地"向夕卜，，至自由的"葉尖，，端。葉片的前部或"前緣"連接最先接觸空氣的葉片最前點(diǎn)。葉片的后部或"后緣"是指已經(jīng)由前緣隔開的氣流在經(jīng)過葉片的吸入表面和壓力表面之后再次結(jié)合的位置。"翼弦線"在經(jīng)過葉片的典型氣流的方向上將葉片的前緣和后緣相連接。翼弦線的長度筒單地稱為"弦長"。葉片IO的外側(cè)端稱為"葉尖"，而從葉尖至葉片相對(duì)端上的葉根的距離稱為"轉(zhuǎn)子半徑"。由于葉片IO的葉根在其連接到漿轂上時(shí)是從葉片的旋轉(zhuǎn)中心進(jìn)行移置，故從葉片IO旋轉(zhuǎn)中心至葉尖的距離稱作"轉(zhuǎn)子半徑"，并且在此用字母"R"標(biāo)示。由于許多葉片10在3爭度(以及對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子半徑)上改變其弦長，故翼弦線長度在葉根附近稱為"葉根弦長"而在葉片的葉尖附近則稱為"葉尖弦長"。當(dāng)垂直于流向進(jìn)行觀察時(shí)，葉片IO所形成的形狀稱為"平面形狀"。葉片IO的厚度在整個(gè)平面形狀上變化，而用語"厚度"通常用來描述對(duì)于任何特定的翼弦線在低壓吸入表面與葉片相對(duì)側(cè)上的高壓表面之間的最大距離。用語"攻角"用于描述葉片10的翼弦線與表示在葉片與空氣之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的矢量之間的角度。"傾斜(pitching)"是指使整個(gè)葉片10的攻角旋進(jìn)或旋出風(fēng)中，以便控制轉(zhuǎn)速和/或從風(fēng)中吸收功率。例如，"朝順漿"傾斜葉片使得葉片IO前緣旋轉(zhuǎn)進(jìn)入風(fēng)中，而"朝停機(jī)(stall)"傾斜葉片使得葉片前^彖從風(fēng)中旋轉(zhuǎn)離開。由于葉片10相對(duì)于空氣的速度沿旋轉(zhuǎn)葉片的轉(zhuǎn)子半徑增大，故葉片形狀通常是扭曲的，以便在沿葉片轉(zhuǎn)子半徑的大多數(shù)點(diǎn)上保持大體上一致的攻角。例如，圖2示出了常規(guī)的葉片扭曲分布20，在垂直軸上以度數(shù)示出了葉片10的"扭曲"角6。圖2中的水平軸示出了從葉片10的旋轉(zhuǎn)中心沿跨度向外的標(biāo)稱距離"r/R",在此稱作"轉(zhuǎn)子半徑的百分比"或"標(biāo)稱轉(zhuǎn)子半徑"。由于相比于葉片IO的長度，漿轂的尺寸較小，故該"轉(zhuǎn)子半徑百分比"還近似為從葉片的葉根開始向外的標(biāo)稱距離，或并非始于葉片旋轉(zhuǎn)中心的"跨度百分比"。在這些附圖中，扭曲角6的正值表示葉片10朝順漿扭曲，而負(fù)值則表示葉片朝停機(jī)扭曲。扭曲角e通常以內(nèi)側(cè)的較高正值(朝順漿)開始，且之后在外側(cè)方向上沿葉片的轉(zhuǎn)子半徑朝停機(jī)"旋轉(zhuǎn)"。這種變化稱為葉片的"前向扭曲"。當(dāng)扭曲角朝順漿旋轉(zhuǎn)時(shí)，這種變化稱為"后向扭曲"。扭曲角e的零值表示，當(dāng)葉片以零傾斜布置在轉(zhuǎn)子8上時(shí)，葉片io部分將處于轉(zhuǎn)子平面中。圖3為圖2中所示的扭曲分布20的放大部分，其中，整個(gè)葉片IO也已經(jīng)向前傾斜。由于圖3示出了鄰近葉尖的葉片IO外部的扭曲分布，故其也稱作"葉尖扭曲分布"。圖3對(duì)應(yīng)如下數(shù)值數(shù)據(jù)r/R6-2096.00%-1,6396.80%-1.6897.40%-1.6698.06%-1.6298.56%-1.5499,06%-1,3599.56%-0.58100.00%1.67然而，也已經(jīng)公開了其它的葉尖扭曲分布。例如，出版號(hào)為NREL/SR隱500-26173(1999年4月)的"DesignofTaperedandTwistedBladefortheNRELCombinedExperimentRotor，，示出了乂人轉(zhuǎn)子半徑的大約75%至葉片葉尖為負(fù)值的扭曲分布。風(fēng)力渦輪機(jī)葉片10的噪音和動(dòng)力性能部分地取決于在葉片葉尖處的渦流發(fā)展。已經(jīng)提出了多種技術(shù)來控制這種渦流發(fā)展。例如，于2007年7月12日提交的共有的共同未決美國申請(qǐng)序列No.ll/827,532(代理人巻號(hào)225992)公開了一種具有用于減小噪音的渦流破壞系統(tǒng)的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片。盡管通?？赏ㄟ^最大限度地減小葉片葉尖上的空氣動(dòng)力負(fù)載來減小渦流發(fā)展，但所謂的"葉尖卸荷"通常會(huì)造成顯著地降低由葉片所產(chǎn)生的動(dòng)力。這種葉尖卸荷的缺點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)還可通過減小葉尖附近的弦長來實(shí)現(xiàn)。例如，圖7為弦長"c"作為總轉(zhuǎn)子半徑"R"的百分比(也稱作"c/R"或"標(biāo)稱弦長")相對(duì)于上文參照?qǐng)D2和圖3進(jìn)行論述的常規(guī)渦輪葉片的標(biāo)稱轉(zhuǎn)子半徑的圖表(plot)。圖7中所示的"葉尖弦長分布"22對(duì)應(yīng)于如下數(shù)據(jù)r/Rc/R-2295.56%1.95%96.00%1.94%96.80%1.92%97.40%1.90%98.06%1.88%98.56%1.85%99.06%1.79。/。99.56%1.52%100.00%0.70%圖9為用于葉片葉尖的前緣和后緣的翼弦"C"作為總轉(zhuǎn)子半徑"R"的百分比(也稱作"c/R"或"標(biāo)稱弦長")相對(duì)于用于上文所述以及在圖2、圖3和圖7中所示的常規(guī)渦輪機(jī)葉片的標(biāo)稱轉(zhuǎn)子半徑的曲線圖。所形成的"葉尖平面形狀分布"或葉片葉尖輪廓的平面圖對(duì)應(yīng)于如下數(shù)據(jù)，其中，c/R的零值已經(jīng)任意地歸應(yīng)于葉片傾斜軸r/RC/R(24)C/R(25)95.56%0.60%-1.35%96.00%0.60%-1.34%96.80%0.59%-1.33%97.40%0.58%-1.32%98.06%0.57%-1.31%98.56%0.55%-1.30%99.06%0.53%-1.25%99.56%0.390/0-1.13%100,00%0.00%-0.70%曲線24中c/R的值對(duì)應(yīng)于葉片的前緣(LE)，而曲線25中的值對(duì)應(yīng)于葉片的后緣(TE)。c/R的零值分配給各個(gè)轉(zhuǎn)子半徑位置的弦長上的傾斜旋轉(zhuǎn)中點(diǎn)。它可通過對(duì)所有c/R弦長值進(jìn)行適當(dāng)量的加或減來分配到沿葉片的線與各個(gè)轉(zhuǎn)子半徑位置上的翼弦之間的任何其它交點(diǎn)上。
發(fā)明內(nèi)容本文通過在各個(gè)實(shí)施例中提供一種用于風(fēng)力渦輪機(jī)的葉片而解決了與該常規(guī)方式相關(guān)的這些和其它缺點(diǎn)，該葉片包括在葉片轉(zhuǎn)子半徑的外部大約1%至大約10%之間處于大約6度至大約15度之間的總的后向扭曲；以及在如下范圍內(nèi)的近似平面形狀分布:r/Rc/R(LE)c/R(TE).960.60'~0.65%-1.42-"1.34%.9680.54'、0.59%-1.31---1.34%9740,39'0.58%-1.36-"1.22%.98060.13'0.57%-1.45-"1.06%.9856-0.23'、0.56%-1.56-"0.74%.9906-0.76'、0.55%-1.74-"0.24%.9956-1.44'、0.54%-1.99'0.23%1.00-2.17'、0.54%-2.27'~0.44%其中，"r/R"為從葉片的旋轉(zhuǎn)中心沿葉片轉(zhuǎn)子半徑向外的近似標(biāo)稱距離；而"c/R(LE)"和"c/R(TE)"為表示成在各r/R處從旋轉(zhuǎn)中心向外的總距離的百分比的弦長"c"的前緣(LE)和后緣(TE)的近似相對(duì)位置?，F(xiàn)在將參照如下附圖("圖")來描述本技術(shù)的各個(gè)方面，附圖不必按比例繪制，但使用相同的參考標(biāo)號(hào)來表示所有若干附圖中各圖的對(duì)應(yīng)部分。圖1為常規(guī)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的示意性側(cè)視圖。圖2為示出用于圖1中所示的葉片的常規(guī)扭曲分布的曲線圖。圖3為示出圖2中的常規(guī)葉尖扭曲分布的放大部分的曲線圖。圖4為示出圖2中的常規(guī)葉片扭曲分布和另一葉片扭曲分布的曲線圖。圖5為示出連同圖3中的常規(guī)葉尖扭曲分布一起的另一葉片葉尖扭曲分布和公差范圍的曲線圖。圖6為示出多種其它葉片葉尖扭曲分布的曲線圖。圖7為示出圖1中所示的葉片的常規(guī)葉片葉尖弦長分布的曲線圖。圖8為示出圖1中所示的葉片的多種其它葉片葉尖分布的曲線圖。圖9為示出圖1中所示的葉片的常規(guī)葉片葉尖平面形狀分布的曲線圖。圖IO為示出圖1中所示的葉片的其它葉片葉尖平面形狀分布的曲線圖。具體實(shí)施例方式圖4為示出連同另一葉片扭曲分布30—起的圖2中的常規(guī)葉片扭曲分布20的曲線圖。除在葉片IO的葉尖附近的葉片轉(zhuǎn)子半徑外部外，葉片扭曲分布20和30都是相同的，其中，所示扭曲分布30大體上對(duì)應(yīng)于如下數(shù)值數(shù)據(jù)r/R0-300.952128-2.409790.973404-0.289830.9787230.9995730.9840432.2920610.9893623.4212590.9946814.22078814.52427與常規(guī)扭曲分布20相比，分布30的外部包括比常規(guī)扭曲部分20的對(duì)應(yīng)部分更大的總的后向葉尖扭曲。分布30的葉尖扭曲部分還可結(jié)合其它葉片使用，包括具有其它內(nèi)側(cè)扭曲分布的葉片。扭曲分布30還可是傾斜的。扭曲分布30的外部葉尖扭曲部分還可采用多種其它形式。例如，圖5示出了連同另一葉尖扭曲分布31—起的常規(guī)葉尖扭曲分布20，其中，葉片10已經(jīng)傾斜，使得處于0.96r/R標(biāo)稱轉(zhuǎn)子半徑(跨度的大約96%)的扭曲布置在對(duì)應(yīng)于零度扭曲的轉(zhuǎn)子平面中。圖5中的虛線312和314還示出了對(duì)于扭曲分布31的大部分葉尖部分的上下^^差帶為大約±1.5度的扭曲。圖5中所示的扭曲分布31和公差帶312和314對(duì)應(yīng)于如下數(shù)值數(shù)據(jù)r/R6-316-3126-3140.960000.9680.8658231272.365823127-0.634180,9742.6221284974.1221284971.1221280.980644,6130668536.1130668533.1130670.985646.0320566967.5320566964.5320570.990647.1604866048.6604866045.6604870.995647.7984818949.2984818946.29848217.7984818949.2984818946.298482在圖5中，上下公差極限312和314示為在轉(zhuǎn)子半徑的96%處收斂于實(shí)際的扭曲分布，其中，對(duì)于葉片其它部分的扭曲公差帶可相同或不同。然而，上下公差極限312和314不必彼此收斂或收斂于如圖5中所示的扭曲分布31。此外，還可使用其它公差范圍，包括大到士31、±2>1,以、ld、至ij±1>1、±0.751、±0.5>1、±0.251和/或它們的組合。這些和其它適合的公差范圍還可按照標(biāo)稱的和實(shí)際的轉(zhuǎn)子半徑，以及/或者標(biāo)稱的和實(shí)際的扭曲百分比來表示。圖6示出了連同常規(guī)葉尖扭曲分布20—起的扭曲分布30外部的若干其它構(gòu)造，其對(duì)應(yīng)于如下數(shù)值數(shù)據(jù)r/R0-20e-329-330-349-35e-360-370-3896.00%-1.63-1.63-1.63-1,63-1.63-1.63-1.63-1.6396.70%-1.68-1.15-0.84-0.26-0.760,06-0.47-0.7697.40%-1.660.000.001.100.992.731.870.9998.06%-1.621.010.712.402.984.844.522.9898.56%-1,541.461.343.374.405.806.414.4099.06%-1.351.652.104.355.536,177.925.5399.56%-0.582,433.435.326.176.178.776.17100.00%1.674.676.176.176.176.179.3014.00從此數(shù)據(jù)和圖6中將會(huì)清楚若干葉尖扭曲分布是重疊的。例如，葉尖扭曲分布35和38包括對(duì)于r/R小于99.56%的相同數(shù)據(jù)。圖6中的葉尖^l丑曲分布具有在大約六度至十五度之間的總的后向扭曲。例如，分布32的總的后向扭曲為大約6.30度，而分布38的總的后向扭曲為大約15.63度。然而，這些和其它適合的葉尖扭曲分布可設(shè)有在大約六度至十度之間的總的后向扭曲。圖6中所示的葉尖扭曲分布出現(xiàn)在葉片轉(zhuǎn)子半徑的外部4%上。然而，這些和其它適合的葉尖扭曲分布可設(shè)置在葉片轉(zhuǎn)子半徑外部的1%至10%之間，或在葉片轉(zhuǎn)子半徑外部的1%至5%之間。在圖6中所示的各個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子半徑外部的至少一部分上的4丑曲角z增大，如由葉尖扭曲分布線的殺+率所示。例如，由4丑曲角z相對(duì)于轉(zhuǎn)子半徑百分比r/R的變化所表示的葉尖扭曲分布的斜率，或"扭曲率"(或"扭曲比率"，或"扭曲速率")，對(duì)于葉尖扭曲分布34而言大致恒定。然而，葉尖扭曲分布還可如具有扭曲率的葉尖扭曲分布線的曲率所表示的那樣進(jìn)行彎曲，該扭曲率在轉(zhuǎn)子半徑的部分或所有的外部上增大和/或減小。例如，葉尖扭曲分布32的扭曲率在所示分布的外側(cè)部增大，而葉尖扭曲分布36的扭曲率在分布的外側(cè)部減小。葉尖扭曲分布35的扭曲率在分布的內(nèi)側(cè)部增大，且之后在分布的外側(cè)部減小。葉尖扭曲分布的變化斜率、扭曲分布的曲率，或"扭曲加速度"還可在這些和其它適合的葉尖扭曲分布上增大和/或減小。上文所述的各種葉尖扭曲分布提供了較高的葉片動(dòng)力性能、較低的與葉尖相關(guān)的噪音，以及對(duì)湍流的較小敏感度。盡管典型的后向扭曲分布在葉片10的各個(gè)葉尖上提供了幾乎所有的卸荷，但上文所述的許多葉尖扭曲分布在葉片葉尖內(nèi)側(cè)進(jìn)行略微地卸荷，其中葉片的各個(gè)葉尖處的扭曲變化很小或沒有。葉片10在其外側(cè)端的有益卸荷產(chǎn)生了提高的動(dòng)力性能和較低的噪音。本文所公開的葉尖扭曲分布還提供了趨于產(chǎn)生有噪音的葉尖渦流的各個(gè)葉片末端的空氣動(dòng)力負(fù)載急劇下降與導(dǎo)致大部分葉片的次最佳動(dòng)力性能的葉片負(fù)載的更為緩和地減小之間的最佳平衡。此外，本文所公開的葉尖扭曲分布保持較長部分的葉片上的較大弦長，以便提供較高的動(dòng)力性能和對(duì)風(fēng)流入速度變化的較小的敏感度。這些堅(jiān)固性較高的葉尖形狀還允許制造精度較高的葉片，其在空氣動(dòng)力學(xué)上對(duì)物理上恒定的輪廓偏差的敏感度較小，且在葉片葉尖處具有更多用于排出孔和防雷保護(hù)的空間。13圖8示出了除圖7中所示的常規(guī)葉尖弦長分布22外的多種葉尖弦長分布，其對(duì)應(yīng)于如下數(shù)據(jù)r/Rc/R-42c/R-43c/R-44c/R-45C/R-46c/R-47C/R-48c/R-2292.76%2.06%2.06%2.06%2.06%2.06%2.06%2.06%2,06%95.56%1.95%1.95%1.95%1.95%1.95%1.95%1.95%1.95%96.00%1.94%1.94%1.94%1.94%1.94%1.94%1.94%1.94%96.80%1.88%1.89%1.91%1.88%1.89%1.92%1,92%1.92%97.40%1.64%1.69%1.85%1.76%1.79%1.90%1,90%1.90%98.06%1.23%1.35%1.63%1.58%1.64%1.88%1.89%1,88%98.56%0.83%1.01%1.30%1.33%1.43%1.80%1.82%1.85%99.06%0.44%0.69%0.79%0.98%1.14%1.55%1.61%1.79%99.56%0.14%0.43%0.31%0.55%0.78%0,97%1.13%1.52%100.00%0.10%0.40%0.10%0.10%0.40%0.10%0.40%0.70%從此數(shù)據(jù)和圖8中將會(huì)清楚這些葉尖弦長分布中的若干分布是重疊的。在外部的4%的轉(zhuǎn)子半徑上，圖8中的葉尖弦長分布42至48以及22具有在大約1%至2%之間的總的標(biāo)稱弦長變化。例如，分布42的總的標(biāo)稱弦長變化為大約1.84%，而分布22的總的標(biāo)稱弦長變化為1.24%。除常規(guī)葉尖弦長分布22外，圖8中所示的剩余葉尖弦長分布在外部的4%的轉(zhuǎn)子半徑上具有的總的葉尖弦長變化在大約1.5%至2%之間，或1.5%至1.9%之間，并且更確切地說，如圖8中所示，在1.54%至1.84%之間。如上文參照?qǐng)D8所述的葉尖弦長分布出現(xiàn)在葉片轉(zhuǎn)子半徑的外部的4%上。然而，這些和其它適合的葉尖扭曲分布可布置在葉片轉(zhuǎn)子半徑外部的1%至10%之間，或在葉片轉(zhuǎn)子半徑外部的1%至5%之間。在圖8中所示的各實(shí)施例中，標(biāo)稱弦長c/R在轉(zhuǎn)子半徑外部的至少一部分上減小，如由圖8中的弦長分布線的斜率所示。相對(duì)于轉(zhuǎn)子半徑百分比"r/R"的"c/R"的該"標(biāo)稱弦長變化率"(或"弦長變化率"、"弦長變化比率"、"弦長斜率"或"弦長變化速率")可大致為恒定的。然而，該弦長分布線也可在部分或所有的轉(zhuǎn)子半徑外部上增大和/或減小。例如，葉尖弦長部分22,45,46,47,48和49的弦長變化率在所示分布的外側(cè)部中增大，而葉尖弦長分布42,43和44的弦長變化率在分布的外側(cè)部中減小。實(shí)際上，轉(zhuǎn)子半徑外部的4%上的葉尖分布42,43和44的弦長變化率最初是增大的，且之后再減小。通過利用具有上述任何葉尖扭曲分布20和32至38的葉尖弦長分布42至49和22，可獲得和/或增強(qiáng)上述多種優(yōu)點(diǎn)。例如，葉尖扭曲分布35可結(jié)合葉尖弦長分布49(在此稱作"高堅(jiān)固性葉片葉尖")使用，或結(jié)合葉尖弦長分布45(在此稱作"風(fēng)力渦輪機(jī)葉片葉尖設(shè)計(jì)")使使用，而葉尖扭曲分布37可結(jié)合具有S形(和/或其它)平面形狀的葉尖弦長分布44使用。除對(duì)應(yīng)于圖9中所示的曲線24和25的常^見葉尖平面形狀分布外，圖IO還示出了對(duì)應(yīng)于如下數(shù)據(jù)的多種葉尖平面形狀分布r/Rc/R-24c/R-25c/R-52c/R-53c/R-54c/R-55c/R-56c/R-5792.76%0.65%-1.42%0.65%-1.42%0.65%-1.42%0.65%-1.42%95.56%0.60%-1.35%0.60%-1.35%0.60%-1.35%0.60%-1.35%96.00%0.60%-1.34%0.60%-1.34%0.60%-1.34%0.60%-1,34%96.80%0.59%-1.33%0.54%-1.34%0.57%-1,31%0.58%-1.33%97.40%0.58%-1.32%0.39o/o-1.36%0.53%-1.22%0,57%-1.27%9&06%0.57%-1.31%0.13%-1.45%0.48%-1.10%0.56%-1.06%98.56%0.550/。-1.30%-0.23%-1.56%0.40%-0.93%0.56%-0.74%99.06%0.53%-1.25%-0.76%-1.74%0.29%-0.69%0.55%-0.24%99.56%0.39%-1.13%-1.44%-1.99%0.16%-0.39%0.54%0.23%■00%0.00%-0.70%-2.17%-2.27%0.03%-0.07%0.54%0.44%在圖10中，偶數(shù)編號(hào)的曲線對(duì)應(yīng)于前緣(LE),而奇數(shù)編號(hào)的曲線對(duì)應(yīng)于由曲線24和25、52和53、54和55以及56和57所示的各平面形狀分布的后緣(TE)。然而，前緣和/或后緣可從不同的平面形狀分布中配對(duì)。的多種葉尖扭曲分布的這些平面形狀分布中的任何一種來獲得和/或增強(qiáng)上述多種優(yōu)點(diǎn)。例如，由曲線24和25所形成的常規(guī)平面形狀分布有時(shí)稱作"高堅(jiān)固性葉片葉尖"，并且尤其對(duì)葉尖扭曲分布35和38有用。由曲線52和53所形成的所示平面形狀分布有時(shí)稱作"刺形的"，并且尤其對(duì)葉尖扭曲分布38有用。由曲線54和55所形成的所示平面形狀分布有時(shí)稱作"風(fēng)力渦4侖機(jī)葉片葉尖設(shè)計(jì)"，并且尤其還對(duì)葉尖扭曲分布35有用。由曲線56和57所形成的所示平面形狀分布有時(shí)稱作"S形"或"卵形"葉尖，并且尤其對(duì)葉尖扭曲分布37有用。應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是，上述實(shí)施例且特別是任何"優(yōu)選"實(shí)施例僅為本文已闡述的多種實(shí)施方案的實(shí)例，以提供對(duì)本技術(shù)的各個(gè)方面的清楚理解。一名普通技術(shù)人員將能夠在基本上不脫離由所附權(quán)利要求的適當(dāng)結(jié)構(gòu)所單獨(dú)限定的保護(hù)范圍的情況下對(duì)這些實(shí)施例中的一些進(jìn)行修改。權(quán)利要求1.一種用于風(fēng)力渦輪機(jī)(2)的葉片(10)，包括在所述葉片的轉(zhuǎn)子半徑外部的大約1％至大約10％之間處于大約6度至大約15度之間的總的后向扭曲(圖6，段落31至32)；以及在如下范圍內(nèi)的近似平面形狀分布(圖10，段落40至41)r/Rc/R(LE)c/R(TE).960.60～0.65％-1.42～-1.34％.9680.54～0.59％-1.31～-1.34％.9740.39～0.58％-1.36～-1.22％.98060.13～0.57％-1.45～-1.06％.9856-0.23～0.56％-1.56～-0.74％.9906-0.76～0.55％-1.74～-0.24％.9956-1.44～0.54％-1.99～0.23％1.00-2.17～0.54％-2.27～0.44％其中，“r/R”為從所述葉片的旋轉(zhuǎn)中心沿所述葉片的跨度向外的近似標(biāo)稱距離；以及其中，“c/R(LE)”和“c/R(TE)”為弦長“c”的前緣(LE)和后緣(TE)的近似相對(duì)位置，其表示成在各r/R處從所述旋轉(zhuǎn)中心向外的距離的百分比。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉片，其特征在于，所述近似平面形狀分布(圖10,段落40)包括<table>tableseeoriginaldocumentpage2</column></row><table>3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉片，其特征在于，所述近似平面形狀分布(圖10,段落40)包括r/RC/R(LE)c/R(TE).960,60%-1.34%.9680.57%-1.31%.9740.53%-1.22%.98060.48%-1.10%.98560.40%-0.93%99060.29%-0.69%99560,16%-0.39%1.000.03%-0.07%.4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉片，其特征在于，所述近似平面形狀分布(圖10,段落40)包括r/Rc/R(LE)c/R(TE).960.60%-1.34%鄰80.58%-1.33%.9740.57%-1.27%98060.56%-1.06%98560.56%-0.74%.99060.55%-0.24%.99560.54%0.23%1.000.54%0.44%.5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉片，其特征在于，所述近似平面形狀分布(圖10,段落40)包括6.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求5中任意一項(xiàng)所述的葉片，其特征在于，所述總的后向扭曲在所述葉片轉(zhuǎn)子半徑的外部的大約1%至大約10%之間處于大約6度至大約IO度之間。(圖6,段落31至32)7.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求5中任意一項(xiàng)所述的葉片，其特征在于，所述總的后向扭曲在所述葉片轉(zhuǎn)子半徑的外部的大約1%至大約5%之間處于大約6度至大約IO度之間。(圖6，段落31至32)8.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求7中任意一項(xiàng)所述的葉片，其特征在于，所述葉片具有葉尖扭曲分布(圖6,段落31至32)r/R0.960-1.63.967-1.68.974-1.66.981-1.62.986-1.54.991-1.35.996-0.581.00.0其中，e為所述扭曲的近似角度。9.根據(jù)權(quán)利要求i至權(quán)利要求7中任意一項(xiàng)所述的葉片，其特征在于，所述葉片具有葉尖扭曲分布(圖6,段落31至32)r/R6.960-1.63.967-0.769740.999812.98.9864.40.9915.53,9966.17，1.06.17其中，e為所述扭曲的近似角度。10.根據(jù)權(quán)利要求i至權(quán)利要求7中任意一項(xiàng)所述的用于風(fēng)力渦輪機(jī)的葉片，其特征在于，所述葉片具有葉尖扭曲分布(圖6，段落31至32)r/R6,960-1.63967-0.769740.99■9812.989864.409915.53■9966.171.014.00其中，e為所述扭曲的近似角度。11.根據(jù)權(quán)利要求i至權(quán)利要求7中任意一項(xiàng)所述的葉片，其特征在于，所述葉片具有葉尖扭曲分布(圖6，段落31至32)r/R6.960-1,63967-0.47.9741.87.9814.529866.41.9917.92■9968.77(1.09.30其中，e為所述扭曲的近似角度。全文摘要本發(fā)明涉及具有扭曲和漸縮形葉尖的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片平面形狀。具體而言，一種用于風(fēng)力渦輪機(jī)(2)的葉片(10)，包括在葉片轉(zhuǎn)子半徑外部的大約1％至10％之間處于大約6度至大約15度之間的總后向扭曲(圖6，段落31至32)；以及在如上范圍內(nèi)的近似平面形狀分布(圖10，段落40至41)，其中，“r/R”為從葉片的旋轉(zhuǎn)中心沿葉片跨度向外的近似標(biāo)稱距離；而“c/R(LE)”和“c/R(TE)”為弦長“c”的前緣(LE)和后緣(TE)的近似相對(duì)位置，其表示成在各r/R處從旋轉(zhuǎn)中心外向的距離百分比。文檔編號(hào)F03D1/06GK101649807SQ20091014576公開日2010年2月17日申請(qǐng)日期2009年5月31日優(yōu)先權(quán)日2008年5月30日發(fā)明者B·P·珀蒂讓,B·S·格伯,K·J·斯坦迪什,K·W·坎奇,K·克格勒,S·赫爾申請(qǐng)人:通用電氣公司