專利名稱：具有輔助葉片的轉(zhuǎn)子葉片組件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明大體涉及用于風カ機的轉(zhuǎn)子葉片，確切地說，涉及具有一個或多個輔助葉片的轉(zhuǎn)子葉片組件，其中所述ー個或多個輔助葉片經(jīng)配置以防止或延遲主轉(zhuǎn)子葉片上出現(xiàn)的氣流分離。
背景技術：
風能被認為是目前可用的最清潔、最環(huán)保的能源之一，在這一方面，風カ機已獲得廣泛關注?，F(xiàn)代風力機通常包括塔筒、發(fā)電機、齒輪箱、機艙以及一片或多片轉(zhuǎn)子葉片。轉(zhuǎn)子葉片是用于將風能轉(zhuǎn)換成電能的主要元件。葉片通常具有翼型件的橫截面輪廓，因此在運行過程中，流經(jīng)葉片的空氣就會在兩側(cè)之間產(chǎn)生壓カ差。因此，從壓カ側(cè)到吸入側(cè)的升力會作用于葉片。升力會對主轉(zhuǎn)子軸產(chǎn)生扭矩，其中所述主轉(zhuǎn)子軸通過齒輪連接至可以發(fā)電的發(fā)電機。隨著空氣在傳統(tǒng)轉(zhuǎn)子葉片的前緣上流動，氣流通常沿著吸入側(cè)的一部分粘著或保持附著在轉(zhuǎn)子葉片上，從而產(chǎn)生作用于葉片的升力。但是，隨著空氣朝著下游向葉片的后緣流動，氣流會與轉(zhuǎn)子葉片的表面分離或分開，從而變得更加湍急。這種氣流分離通常會導致葉片產(chǎn)生的升カ減小，同時還會導致曳力増大。這樣，轉(zhuǎn)子葉片的總體氣動效率就會降低。因此，此項技術中需要一種可以防止或者最起碼可以延遲轉(zhuǎn)子葉片上出現(xiàn)的氣流分離的轉(zhuǎn)子葉片組件。

發(fā)明內(nèi)容
以下說明將部分地闡明本發(fā)明的各方面內(nèi)容和優(yōu)點，或者，這些方面和優(yōu)點在說明中可能是顯而易見的，或通過實踐本發(fā)明能夠推導出。一方面，本發(fā)明掲示風カ機的轉(zhuǎn)子葉片組件。所述轉(zhuǎn)子葉片組件通?？砂ㄖ鬓D(zhuǎn)子葉片和設置在所述主轉(zhuǎn)子葉片的吸入側(cè)上的輔助葉片。所述輔助葉片通?？砂ㄉ嫌芜吘壓拖掠芜吘?，所述上游邊緣位于所述主轉(zhuǎn)子葉片的前緣的下游。另ー方面，本發(fā)明掲示風カ機的轉(zhuǎn)子葉片組件，包括主轉(zhuǎn)子葉片，所述主轉(zhuǎn)子葉片包括在前緣和后緣之間延伸的壓カ側(cè)和吸入側(cè)；輔助葉片，所述輔助葉片設置在所述主轉(zhuǎn)子葉片的所述吸入側(cè)上且包括上游邊緣和下游邊緣，所述輔助葉片經(jīng)過配置，因此所述輔助葉片和所述主轉(zhuǎn)子葉片的所述吸入側(cè)之間形成會聚的通道；以及支撐構件，所述支撐構件經(jīng)配置以將所述輔助葉片連接到所述主轉(zhuǎn)子葉片，其中所述輔助葉片位于所述主轉(zhuǎn)子葉片的所述前緣和所述主轉(zhuǎn)子葉片的氣流分離點之間。所述通道的平均高度等于在所述通道的各翼展向位置處所述主轉(zhuǎn)子葉片相應翼弦的約 0%到約40%。所述輔助葉片具有在所述上游邊緣和所述下游邊緣之間的輔助翼弦，所述輔助翼弦等于所述主轉(zhuǎn)子葉片的最大翼弦的約0%到約50%。所述輔助葉片具有所述上游邊緣和所述下游邊緣之間的輔助翼弦，所述輔助翼弦隨著所述輔助轉(zhuǎn)子葉片在大體翼展向上沿所述主轉(zhuǎn)子葉片延伸而變化。所述輔助葉片在大體翼展向上從大體靠近所述主轉(zhuǎn)子葉片的葉根的位置延伸到距所述葉根一定距離的位置，其中所述距離等于所述主轉(zhuǎn)子葉片的翼展的0 %到約50 %。所述輔助葉片經(jīng)配置以使所述輔助葉片的所述上游邊緣和所述主轉(zhuǎn)子葉片的所述前緣之間的距離隨著所述輔助葉片在大體翼展向上相對于所述主轉(zhuǎn)子葉片延伸而變化。參考以下具體說明和所附權利要求書可以更深入地了解本發(fā)明的這些以及其他特征、方面和優(yōu)點。附圖包括在本說明書內(nèi)、并構成本說明書的一部分，顯示了本發(fā)明的各個實施例，且與具體說明一起用于解釋本發(fā)明的原理。


本說明書參考附圖，針對所屬領域一般技術人員，完整且可實現(xiàn)地詳細披露了本發(fā)明，包括其最佳模式，其中圖1所示為傳統(tǒng)風カ機的透視圖；圖2所示為傳統(tǒng)轉(zhuǎn)子葉片的截面圖，特別顯示了通常在空氣流過轉(zhuǎn)子葉片時出現(xiàn)的氣流分離。圖3所示為根據(jù)本發(fā)明各方面內(nèi)容的轉(zhuǎn)子葉片組件的一個實施例的透視圖；圖4所示為圖3所示轉(zhuǎn)子葉片組件的實施例的一部分的透視圖；圖5所示為圖3和圖4所示轉(zhuǎn)子葉片組件的實施例的截面圖；圖6所示為根據(jù)本發(fā)明各方面內(nèi)容的轉(zhuǎn)子葉片組件的另ー個實施例的局部透視圖；圖7所示為根據(jù)本發(fā)明各方面內(nèi)容的轉(zhuǎn)子葉片組件的又一個實施例的局部透視圖。元件符號列表
.5I 稱^"部件參5! 杯^"部件10風カ機12塔筒14機艙16轉(zhuǎn)子葉片18轉(zhuǎn)子輪轂20空氣22壓カ側(cè)24吸入側(cè)26前緣28后緣30抗剪腹板32主梁帽34附體流動區(qū)域36分離點38分離流動區(qū)域40風向100轉(zhuǎn)子葉片組件102主轉(zhuǎn)子葉片
權利要求
1.一種風カ機(10)的轉(zhuǎn)子葉片組件(100)，包括主轉(zhuǎn)子葉片(102)，所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)包括在前緣(114)和后緣(116)之間延伸的壓カ側(cè)(110)和吸入側(cè)(112)；以及設置在所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)的所述吸入側(cè)(112)上的輔助葉片(104)，所述輔助葉片 (104)包括上游邊緣(124)和下游邊緣(126)，其中所述輔助葉片(104)的所述上游邊緣(124)位于所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)的所述前緣(114)的下游。
2.根據(jù)權利要求1所述的轉(zhuǎn)子葉片組件(100)，其特征在干，所述輔助葉片(104)具有以下項的其中之一氣動截面和非氣動截面。
3.根據(jù)權利要求1所述的轉(zhuǎn)子葉片組件(100)，其特征在干，所述輔助葉片(104)與所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)間隔設置，所述輔助葉片(104)和所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)的所述吸入側(cè)(112)之間形成通道(140)。
4.根據(jù)權利要求3所述的轉(zhuǎn)子葉片組件(100)，其特征在干，所述通道(140)會聚于所述輔助葉片(104)的所述上游邊緣(124)和所述下游邊緣(126)之間。
5.根據(jù)權利要求3所述的轉(zhuǎn)子葉片組件(100)，其特征在干，所述通道(140)的平均高度(142)為在所述通道(140)的各翼展向位置處所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)相應翼弦(120)的約0%到約40%。
6.根據(jù)權利要求1所述的轉(zhuǎn)子葉片組件(100)，其特征在干，所述輔助葉片(104)的所述上游邊緣(124)位于所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)的所述前緣(114)和所述主轉(zhuǎn)子葉片(102) 的氣流分離點(36)之間。
7.根據(jù)權利要求1所述的轉(zhuǎn)子葉片組件(100)，其特征在干，所述輔助葉片(104)具有在所述上游邊緣(124)和所述下游邊緣(126)之間的輔助翼弦(1 )，所述輔助翼弦(128) 等于所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)的最大翼弦(120)的約0%到約50%。
8.根據(jù)權利要求1所述的轉(zhuǎn)子葉片組件(100)，其特征在干，所述輔助葉片(104)具有在所述上游邊緣(124)和所述下游邊緣(126)之間的輔助翼弦(1 )，所述輔助翼弦(128) 隨著所述輔助葉片(104)在大體翼展向上沿所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)延伸而變化。
9.根據(jù)權利要求1所述的轉(zhuǎn)子葉片組件(100)，其特征在干，所述輔助葉片(104)在大體翼展向上從大體靠近所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)的葉根(106)的位置延伸到距所述葉根 (106) —定距離的位置，其中所述距離等于所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)的翼展(118)的0%到約 50%。
10.根據(jù)權利要求1所述的轉(zhuǎn)子葉片組件(100)，其特征在干，所述輔助葉片(102)包括第一輔助葉片(304)和第二輔助葉片(305)，所述第一和第二輔助葉片(304、305)沿所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)的所述吸入側(cè)(112)彼此間隔設置。
11.根據(jù)權利要求10所述的轉(zhuǎn)子葉片組件(100)，其特征在干，所述第一和第二輔助葉片(304、30幻具備以下項中至少ー項不同的槳距和不同的通道(140)高度(142)，其中所述通道位于每個輔助葉片(304、305)和所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)之間。
12.根據(jù)權利要求1所述的轉(zhuǎn)子葉片組件(100)，其特征在干，所述輔助葉片(104)經(jīng)配置以使所述輔助葉片(104)的所述上游邊緣(124)和所述主轉(zhuǎn)子葉片(10 的所述前緣 (114)之間的距離隨著所述輔助葉片(104)在大體翼展向上相對于所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)延伸而變化。
13.根據(jù)權利要求1所述的轉(zhuǎn)子葉片組件(100)，其特征在干，所述轉(zhuǎn)子葉片組件進ー 步包括第一支撐構件(144)和第二支撐構件(146)，所述第一和第二支撐構件(144、146)經(jīng)配置以將所述輔助葉片(104)連接到所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)。
14.根據(jù)權利要求1所述的轉(zhuǎn)子葉片組件(100)，其特征在干，所述輔助葉片(104)的位置和槳距中至少ー項可相對于所述主轉(zhuǎn)子葉片(100)進行調(diào)整。
15.一種風カ機(10)的轉(zhuǎn)子葉片組件(100)，包括主轉(zhuǎn)子葉片(102)，所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)包括在前緣(114)和后緣(116)之間延伸的壓カ側(cè)(110)和吸入側(cè)(112)；輔助葉片(104)，所述輔助葉片設置在所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)的所述吸入側(cè)(112)上且包括上游邊緣(124)和下游邊緣(1 )，所述輔助葉片(104)經(jīng)過配置，因此所述輔助葉片 (104)和所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)的所述吸入側(cè)(112)之間存在會聚的通道(140)；以及支撐構件(144)，所述支撐構件(144)經(jīng)配置以將所述輔助葉片(104)連接到所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)，其中所述輔助葉片(104)位于所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)的所述前緣(114)和所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)的氣流分離點(36)之間。
全文摘要
本發(fā)明公開一種風力機的轉(zhuǎn)子葉片組件。所述轉(zhuǎn)子葉片組件通?？砂ㄖ鬓D(zhuǎn)子葉片和設置在所述主轉(zhuǎn)子葉片的吸入側(cè)上的輔助轉(zhuǎn)子葉片。所述輔助葉片通?？砂ㄉ嫌芜吘壓拖掠芜吘?，所述上游邊緣位于所述主轉(zhuǎn)子葉片的前緣的下游。
文檔編號F03D1/06GK102562433SQ20111039171
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月16日 優(yōu)先權日2010年11月16日
發(fā)明者J·G·呂德克, O·默罕默德, S·赫爾 申請人:通用電氣公司