專利名稱：用于風力機中的轉子葉片的提升裝置的制作方法
技術領域：
本發明大體上涉及風カ機轉子葉片，更確切地說，涉及配置在轉子葉片上的提升裝置。
背景技術：
風能被認為是目前可用的最清潔、最環保的能源之一，在這一方面，風カ機已獲得廣泛關注。現代風力機通常包括塔架、發電機、齒輪箱、機艙以及一片或多片轉子葉片。轉子葉片使用已知的翼型理論來捕獲風的動能。轉子葉片以轉動能的形式傳輸動能，從而驅動 ー個軸，所述軸將轉子葉片連接到齒輪箱，或者，如果未使用齒輪箱，則直接連接到發電機。之后，發電機將機械能轉化成電能，從而輸送到公用電網中。由于轉子葉片和風力機通常能夠捕獲所増加的動能，因此與風力機運行相關的噪聲可能會以類似方式増加。因此，在很多情況下，已知的風カ機和轉子葉片可能要求對所捕獲的動能量加以權衡，以阻止有過多的相關噪聲產生。此外，已知的風カ機和轉子葉片設計成僅可在某一運行點處獲得最大升力及相關噪聲。因此，在升力增加而相關噪聲保持不變或減少的情況下，這些風力機和轉子葉片無法準確調整至多個運行點和/或多個延伸的范圍。因此，需要ー種改良的轉子葉片組件和一種用于轉子葉片組件的提升裝置。例如，需要不對參數加以權衡便可阻止有過多噪聲產生的轉子葉片組件和提升裝置。此外，需要能夠增加升力并減少相關噪聲的轉子葉片組件和提升裝置。
發明內容
以下說明將部分闡明本發明的各方面內容和優點，或者，這些方面內容和優點在說明中可能是顯而易見的，或者通過實踐本發明能夠推導出。在一項實施例中，公開了ー種用于風カ機的轉子葉片組件。所述轉子葉片組件包括ー個轉子葉片，所述轉子葉片具有外表面。所述外表面限定了在葉尖與葉根之間延伸的壓カ側、吸入側、前緣和后緣；以及ー個配置成増加所述轉子葉片組件升力的提升裝置，所述提升裝置包括安裝到所述轉子葉片所述壓カ側的第一氣動表面，以及配置成與流經所述轉子葉片組件的風相互作用的相對第二氣動表面，其中所述提升裝置通常在所述風的流向上具有逐漸增加的截面面積。進ー步的，所述提升裝置進ー步包括限定于所述第二氣動表面中的ー個通道，所述通道配置成減少與所述轉子葉片相關的噪聲。進ー步的，所述的轉子葉片組件包括多個通道。進ー步的，所述多個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。進ー步的，所述通道通常在所述風的所述流向上具有逐漸增加的面積。進ー步的，所述提升裝置具有ー個長度，且其中所述長度在所述轉子葉片的局部翼弦的25%到50%的范圍內，所述長度位于沿著安裝有所述第一氣動表面的所述轉子葉片的任意翼展向位置。進ー步的，所述第一氣動表面安裝于所述轉子葉片的內板區域內。進ー步的，所述第一氣動表面安裝成與所述轉子葉片的所述后緣相鄰。進ー步的，所述提升裝置進ー步包括第一層和第二層，所述第一層包括所述第一氣動表面，且所述第二層包括所述相對的第二氣動表面。進ー步的，所述第一層由吸聲材料構成，且所述第二層至少比所述第一層硬或堅固。進ー步的，所述第一層具有在約O. 6到約I. O范圍內的吸收系數。
進ー步的，所述第二層為聲學非多孔層。在另ー項實施例中，公開了ー種用于轉子葉片的提升裝置。所述轉子葉片具有外表面，所述外表面設有在前緣和后緣之間延伸的壓カ側和吸入側。所述提升裝置包括第一氣動表面，其經配置成安裝到所述轉子葉片的所述壓カ側；以及相対的第二氣動表面，其經配置以與流經所述提升裝置的風相互作用。所述提升裝置通常在所述風的流向上具有逐漸増加的截面面積。所述提升裝置經配置以增加所述轉子葉片的升力。進ー步的，所述的提升裝置包括設于所述第二氣動表面中的ー個通道，所述通道配置成減少與所述轉子葉片相關的噪聲。進ー步的，所述的提升裝置包括多個通道。 進ー步的，所述多個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。進ー步的，所述通道通常在所述風的所述流向上具有逐漸增加的面積。進ー步的，所述的提升裝置包括第一層和第二層，所述第一層包括所述第一氣動 表面，且所述第二層包括所述相對的第二氣動表面。進ー步的，所述第一層由吸聲材料構成，且其中所述第二層至少比所述第一層硬或堅固。在又另ー項實施例中，公開了ー種用于增加風力機轉子葉片的升力的方法。所述方法包括將提升裝置安裝到轉子葉片的壓カ側。所述轉子葉片具有外表面，所述外表面設有在葉尖與葉根之間延伸的壓カ側、吸入側、前緣和后緣。所述提升裝置包括第一氣動表面，其安裝到轉子葉片的壓カ側；以及相対的第二氣動表面，其經配置以與流經轉子葉片組件的風相互作用，且所述提升裝置通常在風的流向上具有逐漸增加的截面面積。所述方法進ー步包括使轉子葉片在風力機上旋轉。參考以下說明和所附權利要求書可以更深入地了解本發明的這些以及其他特征、方面和優點。附圖并入本說明書并構成本說明書的一部分，展示了本發明的各實施例，并與具體說明一起解釋本發明的原理。
本說明書參考附圖，針對所屬領域一般技術人員，完整且可實現地掲示了本發明，包括其最佳模式，其中圖I為根據本發明的一項實施例的風カ機的側視圖2為根據本發明的一項實施例的轉子葉片組件的俯視圖；圖3為根據本發明的一項實施例的轉子葉片組件的后視圖；圖4為根據本發明的一項實施例的轉子葉片組件沿著圖2中的線4ー4截得的截面圖；圖5為根據本發明的一項實施例的提升裝置的仰視圖；圖6為根據本發明的一項實施例的提升裝置的后視圖；圖7為根據本發明的另ー項實施例的提升裝置的仰視圖；圖8為根據本發明的另ー項實施例的提升裝置的后視圖；以及 圖9為根據本發明的一項實施例的提升裝置的側視圖。部件符號列表
權利要求
1.一種用于風カ機(10)的轉子葉片組件(100)，所述轉子葉片組件(100)包括 ー個轉子葉片(16)，所述轉子葉片具有外表面，所述外表面限定了在葉尖(32)與葉根(34)之間延伸的壓カ側(22)、吸入側(24)、前緣(26)和后緣(28);以及 一個提升裝置(110)，配置成増加所述轉子葉片組件(100)的升力，所述提升裝置(110)包括安裝到所述轉子葉片(16)壓カ側(22)的第一氣動表面(112)，其以及相対的第ニ氣動表面(114)，所述第二氣動表面配置成與流經所述轉子葉片組件(100)的風相互作用， 其中所述提升裝置(110)通常在所述風的流向(116)上具有逐漸增加的截面面積。
2.根據權利要求I所述的轉子葉片組件(100)，其特征在于，所述提升裝置(110)進ー步包括限定于所述第二氣動表面(114)中的一個通道(120)，所述通道(120)配置用于減少與所述轉子葉片(16)相關的噪聲。
3.根據權利要求2所述的轉子葉片組件(100)，其特征在干，進ー步包括多個通道(120)。
4.根據權利要求3所述的轉子葉片組件(100)，其特征在于，所述多個通道(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.根據權利要求2到4中任ー權利要求所述的轉子葉片組件(100)，其特征在于，所述通道(120)通常在所述風的所述流向(116)上具有逐漸增加的面積。
6.根據權利要求I到5中任ー權利要求所述的轉子葉片組件(100)，其特征在于，所述提升裝置(110)具有一個長度(118)，且其中所述長度(118)在所述轉子葉片(16)的局部翼弦(46)的25%到50%的范圍內，所述長度(118)位于沿著安裝有所述第一氣動表面(112)的所述轉子葉片(16)的任意翼展向(44)位置。
7.根據權利要求I到6中任ー權利要求所述的轉子葉片組件(100)，其特征在于，所述第一氣動表面(112)安裝于所述轉子葉片(16)的內板區域(52)內。
8.根據權利要求I到7中任ー權利要求所述的轉子葉片組件(100)，其特征在于，所述第一氣動表面(112)安裝成與所述轉子葉片(16)的后緣(28)相鄰。
9.根據權利要求I到8中任ー權利要求所述的轉子葉片組件(100)，其特征在于，所述提升裝置(110)進ー步包括第一層(132)和第二層(134)，所述第一層(132)包括所述第一氣動表面(112)，且所述第二層(134)包括所述相對的第二氣動表面(114)。
10.根據權利要求9所述的轉子葉片組件(100)，其特征在于，所述第一層(132)由吸聲材料構成，且所述第二層(134)至少比所述第一層(132)硬或堅固。
11.根據權利要求9到10中任ー權利要求所述的轉子葉片組件(100)，其特征在于，所述第一層(132)具有在約O. 6到約I. O范圍內的吸收系數。
12.根據權利要求9到11中任ー權利要求所述的轉子葉片組件(100)，其特征在于，所述第二層(134)為聲學非多孔層。
13.ー種用于轉子葉片(16)的提升裝置(110)，所述轉子葉片(16)具有外表面，所述外表面限定了在前緣(26)與后緣(28)之間延伸的壓カ側(22)和吸入側(24)，所述提升裝置(110)包括 配置成安裝到所述轉子葉片(16)所述壓カ側(22)的第一氣動表面(112)以及 配置成與流經所述提升裝置(110)的風相互作用的相對第二氣動表面(114)，其中所述提升裝置(110)通常在所述風的流向(116)上具有逐漸增加的截面面積，以及 其中所述提升裝置(110)配置成増加所述轉子葉片(16)的升力。
14.根據權利要求13所述的提升裝置(110)，其特征在干，進ー步包括限定在所述第二氣動表面(114)中的一個通道(120)，所述通道(120)配置成減少與所述轉子葉片(16)相關的噪聲。
15.一種用于增加風力機(10)的轉子葉片(16)的升力的方法，所述方法包括 將ー個提升裝置(110)安裝到ー個轉子葉片(16)的壓カ側(22)，所述轉子葉片(16)的外表面限定了在葉尖(32)與葉根(34)之間延伸的所述壓カ側(22)、吸入側(24)、前緣(26)和后緣(28)，所述提升裝置(110)包括安裝到所述轉子葉片(16)所述壓カ側(22)的第一氣動表面(112)，其以及配置成與流經所述轉子葉片(16)的風相互作用的相對第二氣動表面(114)，且所述提升裝置(110)通常在所述風的流向(116)上具有逐漸增加的截面面積；以及 使所述轉子葉片(16)在所述風カ機(10)上旋轉。
全文摘要
本發明公開一種用于轉子葉片的提升裝置和一種用于增加風力機轉子葉片的升力的方法。所述轉子葉片具有外表面，所述外表面限定了在前緣和后緣之間延伸的壓力側和吸入側。所述提升裝置包括配置成安裝到所述轉子葉片所述壓力側的第一氣動表面，以及配置成與流經所述提升裝置的風相互作用的相對第二氣動表面。所述提升裝置通常在所述風的流向上具有逐漸增加的截面面積。所述提升裝置配置成增加所述轉子葉片的升力。
文檔編號F03D1/06GK102691615SQ201210089640
公開日2012年9月26日 申請日期2012年3月22日 優先權日2011年3月22日
發明者L·博內 申請人:通用電氣公司