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風(fēng)能設(shè)備的轉(zhuǎn)子葉片的制作方法

文檔序號(hào):5176738閱讀:147來源:國知局

專利名稱::風(fēng)能設(shè)備的轉(zhuǎn)子葉片的制作方法風(fēng)能設(shè)備的轉(zhuǎn)子葉片本發(fā)明涉及一種風(fēng)能設(shè)備的轉(zhuǎn)子葉片,其具有頂側(cè)(吸力側(cè))和底側(cè)(壓力側(cè)),其中沿著縱軸線在轉(zhuǎn)子葉片根部與轉(zhuǎn)子葉片尖部之間形成在橫截面中具有前緣和后緣的輪廓,對(duì)于每個(gè)輪廓預(yù)定一個(gè)設(shè)計(jì)入流方向,并且輪廓在外部的、朝向轉(zhuǎn)子葉片尖部的區(qū)域中以小于30%的相對(duì)厚度形成。此外本發(fā)明還涉及一種風(fēng)能設(shè)備、以及一種附加裝置的用途。本發(fā)明還涉及一種用于制造風(fēng)能設(shè)備轉(zhuǎn)子葉片的方法。風(fēng)能設(shè)備轉(zhuǎn)子葉片的效率通過入流角、即轉(zhuǎn)子葉片弦與空氣入流方向之間的角度確定。對(duì)于風(fēng)能設(shè)備入流角尤其取決于轉(zhuǎn)子葉片速度并由此取決于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和風(fēng)速。為了在轉(zhuǎn)子葉片空氣動(dòng)力上升時(shí)可以完全展開上升力,必需使風(fēng)流盡可能長地毗連在轉(zhuǎn)子葉片輪廓上。在此轉(zhuǎn)子葉片要總是以有利的角度入流。在此入流速度的大小和角度根據(jù)風(fēng)速和在轉(zhuǎn)子葉片各個(gè)點(diǎn)中的環(huán)繞速度變化。通過使圓周速度在轉(zhuǎn)子葉片尖部最大并且向著轉(zhuǎn)子輪轂減小,由此還產(chǎn)生入流速度相對(duì)于轉(zhuǎn)子平面從葉片在輪轂方向上增加。為了保證,轉(zhuǎn)子葉片在每個(gè)點(diǎn)上最佳地入流,轉(zhuǎn)子葉片通過翹曲形成。在DE-A-19815519和DE-A-102004007487中描述兩種風(fēng)能設(shè)備的轉(zhuǎn)子葉片。在W0-A-2002/008600中公開了風(fēng)渦輪機(jī)的另一種轉(zhuǎn)子葉片。由現(xiàn)有技術(shù)出發(fā),提出本發(fā)明的目的在于,提供一種風(fēng)能設(shè)備的轉(zhuǎn)子葉片,并改善風(fēng)能設(shè)備的運(yùn)行,由此在使用這種轉(zhuǎn)子葉片時(shí)優(yōu)化或提高風(fēng)能設(shè)備上能量收益。這個(gè)目的對(duì)于上述形式的轉(zhuǎn)子葉片由此得以實(shí)現(xiàn),即,沿著縱軸線在內(nèi)部的、分配給轉(zhuǎn)子葉片根部的區(qū)域中,在帶大于30%的相對(duì)厚度的輪廓上、在壓力側(cè)上設(shè)置有附加裝置,它具有附加入流面以及朝向前緣的附加入流面的起始點(diǎn)和朝向后緣的附加入流面的終端點(diǎn),其中附加入流面的起始點(diǎn)設(shè)置在輪廓的前緣與后緣之間,由此使在輪廓上的切線在起始點(diǎn)中在+20°至_20°、尤其是+15°至_15°之間的角度范圍中向著輪廓的設(shè)計(jì)入流方向形成。本發(fā)明基于這種思想,轉(zhuǎn)子葉片輪廓在內(nèi)部的區(qū)域、即具有大于30%的較大相對(duì)厚度、尤其是大于50%的相對(duì)厚度的區(qū)域中,通過附加形成的入流面或附加入流面通過附加裝置在轉(zhuǎn)子葉片的壓力側(cè)上獲得一個(gè)最佳的空氣動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)。通過附加形成的入流面在轉(zhuǎn)子葉片的優(yōu)選輪廓上形成一種導(dǎo)致上升力增加的拱曲度增加,入流面例如在完成整個(gè)轉(zhuǎn)子葉片以后,安裝在轉(zhuǎn)子葉片內(nèi)部區(qū)域中的一個(gè)優(yōu)選位置上。關(guān)于轉(zhuǎn)子葉片輪廓的相對(duì)厚度一般理解為(最大的)輪廓厚度與輪廓弦長的比例。對(duì)于較厚的輪廓,其中風(fēng)流一般在壓力側(cè)上在靠近轉(zhuǎn)子輪轂的區(qū)域中受到分離的威脅,附加裝置的起始點(diǎn)設(shè)置在輪廓的一個(gè)區(qū)域中,在該區(qū)域,切線在那個(gè)起始點(diǎn)處設(shè)置成或構(gòu)造成基本平行于入流方向或(預(yù)定的)設(shè)計(jì)入流方向。由此按照本發(fā)明的附加裝置在轉(zhuǎn)子葉片輪廓的壓力側(cè)上、在帶大于30%、最好大于50%的相對(duì)輪廓厚度的內(nèi)部區(qū)域中確定或表征。在此有利地或能夠?qū)崿F(xiàn)在輪廓上的起始點(diǎn)中的接觸與設(shè)計(jì)入流方向之間約±20°的誤差。輪廓在內(nèi)部區(qū)域中一般呈現(xiàn)為大于50%的相對(duì)厚度。按照本發(fā)明轉(zhuǎn)子葉片輪廓(作為初級(jí)輪廓)在其結(jié)構(gòu)上和制造時(shí)都是非常費(fèi)事的內(nèi)部區(qū)域中通過形成或設(shè)置附加裝置的附加入流面具有一種次級(jí)輪廓,由此通過附加形成的入流面考慮在靠近轉(zhuǎn)子輪轂區(qū)域中增加入流角并由此提高能量收益。對(duì)于轉(zhuǎn)子葉片的壓力側(cè),入流面與緊接著的附加裝置入流面之間的過渡仍然具有介質(zhì)或風(fēng)的毗鄰流動(dòng)。通過按照本發(fā)明的附加裝置使轉(zhuǎn)子葉片的空氣動(dòng)力學(xué)的輪廓特性在更好的能量收益方面(以每年的平均值)得到改善。按照本發(fā)明對(duì)于100%至30%的相對(duì)輪廓厚度有效地提高內(nèi)部的輪廓部分的輪廓浮力。通過使附加裝置在流體分離點(diǎn)前面基于輪廓前緣設(shè)置在輪廓上,使轉(zhuǎn)子功率在年平均值上提高直到至3.0%。所述目的的另一解決方案或轉(zhuǎn)子葉片的優(yōu)選實(shí)施例是,沿著縱軸線在內(nèi)部的、分配給轉(zhuǎn)子葉片根部的區(qū)域中,在帶大于30%的相對(duì)厚度的輪廓上、在壓力側(cè)上設(shè)置有附加裝置,它具有附加入流面以及朝向前緣的附加入流面的起始點(diǎn)和朝向后緣的附加入流面的終端點(diǎn),其中附加入流面的起始點(diǎn)在入流轉(zhuǎn)子葉片的介質(zhì)的分離點(diǎn)前面在壓力側(cè)上形成。由此避免在轉(zhuǎn)子葉片的靠近中心區(qū)域中在壓力側(cè)上的流動(dòng)分離或至少順流地偏移。按照本發(fā)明對(duì)于預(yù)定的設(shè)計(jì)高速系數(shù)呈現(xiàn)所謂的設(shè)計(jì)入流方向,它對(duì)于轉(zhuǎn)子葉片的每個(gè)橫截面輪廓不同地形成。轉(zhuǎn)子葉片或風(fēng)能設(shè)備的高速系數(shù)A是設(shè)計(jì)風(fēng)能設(shè)備的重要特征系數(shù)。它給出轉(zhuǎn)子圓周速度(葉片尖部速度)與風(fēng)速的比例。高速系數(shù)給出,葉片如何相對(duì)于風(fēng)快速運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。原理上在風(fēng)能設(shè)備運(yùn)行期間高速系數(shù)根據(jù)風(fēng)速和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速變化。對(duì)于設(shè)計(jì)高速系數(shù)風(fēng)能設(shè)備的轉(zhuǎn)子達(dá)到其最大的功率系數(shù)(固定的轉(zhuǎn)子特征值)。因此對(duì)于轉(zhuǎn)子葉片的相應(yīng)設(shè)計(jì)高速系數(shù)對(duì)于每個(gè)輪廓呈現(xiàn)一個(gè)相應(yīng)預(yù)定的設(shè)計(jì)入流方向。在優(yōu)選的轉(zhuǎn)子葉片改進(jìn)方案中建議,使轉(zhuǎn)子葉片的高速系數(shù)位于7至11之間。此外也有利的是,使在內(nèi)部區(qū)域中的輪廓具有大于50%的相對(duì)厚度。此外輪廓的特征還在于,在附加入流面的起始點(diǎn)中的切線基本平行于設(shè)計(jì)入流方向形成。還有利的是,所述附加入流面的終端點(diǎn)基于入流方向終止在轉(zhuǎn)子后緣前面。此外尤其使附加入流面或附加裝置的起始點(diǎn)從內(nèi)向外、即沿著縱軸線連續(xù)地連接。此外使附加裝置的終端點(diǎn)從內(nèi)向外連續(xù)地連接,由此使附加裝置由一種結(jié)構(gòu)部件或基體形成。如果所述附加入流面(或附加裝置)的終端點(diǎn)或分離點(diǎn)與轉(zhuǎn)子葉片前緣的距離沿著縱軸線從內(nèi)向外至少在一個(gè)縱軸線截段中加大,則得到附加裝置的空間彎曲結(jié)構(gòu)。由此形成一種彎曲的附加裝置或者一種具有向內(nèi)回縮的、即向著后緣彎曲結(jié)構(gòu)的擾流器裝置,其中向內(nèi)向后緣形成的附加裝置的彎曲通過入流方向的旋轉(zhuǎn)給出。為此還規(guī)定,使所述附加裝置按照擾流器的形式形成,它具有附加入流面形式的空氣導(dǎo)引面,由此提高轉(zhuǎn)子葉片在內(nèi)部區(qū)域中的能量效率。此外有利的是,使所述附加裝置粘接在轉(zhuǎn)子葉片上。在此可以使附加裝置在完成轉(zhuǎn)子葉片制造后,后續(xù)地設(shè)置在內(nèi)部區(qū)域中的壓力側(cè)上。相應(yīng)地附加裝置尤其是可后裝配的或后裝配的。在實(shí)踐中這一點(diǎn)有利地使設(shè)備負(fù)荷與設(shè)計(jì)方法的負(fù)荷假設(shè)相比根本沒有或沒有顯著的提高。在優(yōu)選的擴(kuò)展結(jié)構(gòu)中還使附加裝置從靜止位置置于工作位置。在此例如可以相應(yīng)5地調(diào)整附加裝置的入流面或者在相應(yīng)的風(fēng)負(fù)荷時(shí)縮回,由此使附加裝置的附加入流面緊密地毗鄰轉(zhuǎn)子葉片的其余輪廓。此外在一個(gè)改進(jìn)方案中優(yōu)選使附加入流面的終端點(diǎn)形成為輪廓壓力側(cè)上的流體分離點(diǎn)。此外所述目的通過一種風(fēng)能設(shè)備得以實(shí)現(xiàn),它配備至少一個(gè)如上所述的轉(zhuǎn)子葉片。所述目的的另一解決方案是附加裝置的用途,它設(shè)置在按照本發(fā)明的如上所述的轉(zhuǎn)子葉片的內(nèi)部區(qū)域中。此外所述目的通過一種用于制造風(fēng)能設(shè)備轉(zhuǎn)子葉片的方法得以實(shí)現(xiàn),其中附加裝置設(shè)置在轉(zhuǎn)子葉片的內(nèi)部區(qū)域中,由此使轉(zhuǎn)子葉片在一個(gè)實(shí)施例中按照上述的方法形成。為了避免重復(fù)請(qǐng)參閱對(duì)上述轉(zhuǎn)子葉片的詳細(xì)描述。下面借助于實(shí)施例示例性地描述本發(fā)明,其中所有在文字中未詳細(xì)解釋的按照本發(fā)明的細(xì)節(jié)請(qǐng)參閱附圖。附圖中圖1示出按照本發(fā)明的轉(zhuǎn)子葉片的重疊的輪廓截面,圖2示出另一按照本發(fā)明的轉(zhuǎn)子葉片的重疊的輪廓截面,圖3以立體圖示出轉(zhuǎn)子葉片,在內(nèi)部區(qū)域中具有按照本發(fā)明的附加裝置,圖4a至4d分別示出按照本發(fā)明的轉(zhuǎn)子葉片的輪廓截面圖,圖5示出另一按照本發(fā)明的轉(zhuǎn)子葉片的輪廓截面。在下面的附圖中相同的或相同形式的部件或相應(yīng)的部件配有相同的標(biāo)記符號(hào),因此省去相應(yīng)的重復(fù)介紹。在圖1中示出轉(zhuǎn)子葉片60(參見圖3)從內(nèi)部區(qū)域中的轉(zhuǎn)子葉片根部到外部區(qū)域的多個(gè)重疊的輪廓截面21,22,23,24,25。最內(nèi)部的輪廓21在這個(gè)示例中具有最大的相對(duì)厚度。輪廓25以45%的相對(duì)厚度是內(nèi)部區(qū)域中最細(xì)的輪廓。重疊的輪廓截面21,22,23,24,25以不同的截段給出轉(zhuǎn)子葉片的輪廓曲線。為了清晰由視圖中省去在外部區(qū)域中相對(duì)厚度小于30%的輪廓。此外在圖1中以標(biāo)記符號(hào)11表示在轉(zhuǎn)子葉片的預(yù)定運(yùn)行位置中的轉(zhuǎn)子平面。不同的輪廓截面21,22,23,24,25沿著展開軸從轉(zhuǎn)子葉片根部向外向轉(zhuǎn)子葉片尖部展開。由圖1看出,輪廓截面21至25的相對(duì)厚度從內(nèi)部(輪廓21)向外(輪廓25)減小。即,輪廓21在靠近轉(zhuǎn)子葉片根部內(nèi)部區(qū)域以銜接的輪廓截面22至25設(shè)置。對(duì)應(yīng)于(內(nèi)部的)輪廓截面21在圖1中示出從屬的預(yù)定設(shè)計(jì)入流方向31。此外對(duì)于輪廓23,25示出相應(yīng)的那個(gè)設(shè)計(jì)入流方向33,35。此外在圖1中對(duì)于輪廓截面21,22,23分別示出按照本發(fā)明的附加體51的起始點(diǎn)41,42,43作為在橫截面中輪廓21至25的壓力側(cè)上的附加裝置。在圖1中示出在各個(gè)輪廓截面21至25上的附加體51的橫截面,其中附加體51的橫截面在輪廓橫截面21至25上分別按照三角形或類似的或接近三角形的形狀形成。附加體51在各輪廓21至23上的相應(yīng)起始點(diǎn)41至43例如由此確定,在起始點(diǎn)41至43中的切線、即在各輪廓上的切線平行于從屬的輪廓截面21,23以及25的各設(shè)計(jì)入流方向31,33和35形成或者以±20°、尤其是±15°的小傾斜形成。在此在輪廓21至23上的起始點(diǎn)41至43設(shè)置在相應(yīng)的輪廓21至23的各壓力側(cè)的流體分離點(diǎn)前面。通過事后安裝的或者說可后裝配的附加體51,使轉(zhuǎn)子葉片60的輪廓特性在內(nèi)部區(qū)域、即在輪廓厚度大于30%、尤其是50%的區(qū)域中得到改善,因?yàn)橥ㄟ^附加體51在轉(zhuǎn)子葉片60的壓力側(cè)上形成拱曲。在流體在輪廓21至23的壓力側(cè)上分離之前,通過附加裝置51在壓力側(cè)上形成附加裝置或附加體51的附加入流面(參見圖3,附圖標(biāo)記52),由此改善轉(zhuǎn)子葉片在內(nèi)部區(qū)域中的輪廓上升并由此改善能量收益。在此容忍或允許由于加大的死水區(qū)引起的略微加大的輪廓阻力。由輪廓截面21至23還得出,附加體51的位置通過其相應(yīng)的起始點(diǎn)41至43從輪廓到輪廓是不同的或者變化的,由此首先在內(nèi)部的輪廓截面21到下一相鄰的輪廓截面22起始點(diǎn)41在投影上沿著展開軸位于銜接的外部輪廓截面22的起始點(diǎn)42后面。隨著轉(zhuǎn)子葉片半徑的增加起始點(diǎn)43和為了清晰而未示出的其它起始點(diǎn)越來越離開前面的輪廓邊緣。即,起始點(diǎn)42,43與其它位于外部的起始點(diǎn)和相應(yīng)輪廓前緣之間的距離加大。此外起始點(diǎn)41,42,43的角位置隨著轉(zhuǎn)子葉片半徑的加大而加大,其中角位置基于轉(zhuǎn)子葉片平面圍繞轉(zhuǎn)子葉片縱軸線測量。附加裝置51沿著展開軸或其它預(yù)定的軸的長度根據(jù)轉(zhuǎn)子葉片的長度確定。根據(jù)轉(zhuǎn)子葉片的粗度可以使附加裝置的長度約為轉(zhuǎn)子葉片長度的15%至25%。這意味著,對(duì)于功率為1.5麗和轉(zhuǎn)子葉片長度為37m的風(fēng)能設(shè)備,附加裝置的長度例如為5.5m,對(duì)于功率為2麗和轉(zhuǎn)子葉片長度為45m的風(fēng)能設(shè)備,附加裝置的長度例如為7m,而對(duì)于功率為5麗和轉(zhuǎn)子葉片長度為61m以及細(xì)長的葉片幾何形狀的風(fēng)能設(shè)備,附加裝置的長度例如為15.5m(對(duì)于相對(duì)較厚的輪廓)。在此附加裝置51的橫截面形狀不是重要的,三角形尤其由于結(jié)構(gòu)上的原因是特別有利的。對(duì)于已知的已經(jīng)安裝轉(zhuǎn)子葉片的風(fēng)能設(shè)備,可后裝配附加裝置51,因?yàn)樵趯?shí)踐中與設(shè)計(jì)方法的高負(fù)荷假設(shè)相比沒有提高設(shè)備負(fù)荷。已經(jīng)知道,在轉(zhuǎn)子葉片內(nèi)部區(qū)域中實(shí)際上達(dá)不到通過簡單的計(jì)算方法預(yù)言的以及理論上求得的上升系數(shù)。通過按照本發(fā)明的附加裝置使轉(zhuǎn)子葉片的輪廓特性這樣得到改善,使得在實(shí)踐中也達(dá)到初始的假設(shè)。例如對(duì)于長度為37m的轉(zhuǎn)子葉片在圖1中示出附加裝置51的一個(gè)有利定位的幾何形狀。除了半徑(從轉(zhuǎn)子輪轂開始)2.8m(輪廓21)、4m(輪廓22)、5m(輪廓23)、6m(輪廓24)和7m(輪廓25)的設(shè)計(jì)入流方向以外,也加入轉(zhuǎn)子平面11。可以看出,附加裝置51的位置隨著轉(zhuǎn)子半徑的增加離開葉片前緣向后移動(dòng)。分離點(diǎn)的絕對(duì)距離(作為附加裝置51與各葉片前緣的基準(zhǔn)點(diǎn))加大。僅僅半徑為2.8m的最內(nèi)部的輪廓截面21是個(gè)例外?;谵D(zhuǎn)子葉片平面11圍繞轉(zhuǎn)子葉片縱軸線測量得到下面的附加裝置角位置<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>可以看出,對(duì)于內(nèi)部的輪廓從一個(gè)預(yù)定的輪廓開始附加裝置的角位置隨著轉(zhuǎn)子半徑的加大而增加。對(duì)于從最內(nèi)部的輪廓21(半徑2.8m)到下一輪廓22(半徑4m)的過渡,附加裝置51的角位置略微減小。在圖2中示出轉(zhuǎn)子葉片的另一優(yōu)選實(shí)施例,其中輪廓21至25非對(duì)稱地設(shè)置在葉片縱軸線或展開軸上。由此使葉片自由度在風(fēng)能設(shè)備塔前面相應(yīng)地加大。同樣分別示出相應(yīng)的設(shè)計(jì)入流方向31至35。附加裝置51的高度在圖1和圖2的實(shí)施例中在轉(zhuǎn)子葉片的圓柱形范圍中約為圓柱體直徑的10%,在輪廓厚度為45%的區(qū)域中約為輪廓厚度的8%。隨著附加裝置51高度的加大空氣動(dòng)力學(xué)的有效性增加,其中對(duì)于本實(shí)施例要注意,要良好地兼顧附加的附加裝置51的結(jié)構(gòu)費(fèi)用和轉(zhuǎn)子葉片的附加負(fù)荷以及由此要達(dá)到的收益提高。在圖1和2的實(shí)施例中可以看出,附加裝置51在內(nèi)部的區(qū)域(輪廓21)中向著輪廓后緣回縮。因?yàn)樵趦?nèi)部區(qū)域中入流強(qiáng)烈地旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)子葉片的圓柱體與附加裝置51同樣逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),由此使附加裝置51的位置向上移動(dòng)。通過這種倒旋得到附加裝置51沿著轉(zhuǎn)子葉片展開軸的總體上折彎或彎曲的形狀。也可以選擇一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例,放棄附加裝置在內(nèi)部區(qū)域中的倒旋。這在能量收益方面略微變差,但是能夠?qū)崿F(xiàn)一個(gè)非常簡單的、基本直線的附加裝置幾何形狀,并由此實(shí)現(xiàn)簡單的結(jié)構(gòu)形式。通過附加裝置51在轉(zhuǎn)子葉片內(nèi)部區(qū)域中呈現(xiàn)附加入流面,由此提高轉(zhuǎn)子葉片在轉(zhuǎn)子葉片連接附近在其能量收益方面的有效性。由此能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)子葉片的能量收益最佳的結(jié)構(gòu)。例如可以使附加裝置51以擾流器形狀在制造轉(zhuǎn)子葉片時(shí)設(shè)置,由此不必完全改變轉(zhuǎn)子葉片的制造過程。適合于制造附加裝置51的材料例如是玻璃纖維強(qiáng)化塑料(GFK)。在分離點(diǎn),即在附加裝置51的入流面或附加入流面的終端點(diǎn)上優(yōu)選使銳邊緣形成終端邊緣。在內(nèi)側(cè)在附加裝置51的終端邊緣區(qū)域中的銳利終端點(diǎn)的區(qū)域中使拐角由于強(qiáng)度的原因有利地倒圓。由此在附加裝置上以輕的附加裝置重量得到非常高的強(qiáng)度。在此有利的是,附加裝置51在葉片縱軸線方向上相對(duì)彈性地形成,S卩,由此在縱向上在誤差范圍內(nèi)呈現(xiàn)非常高的延展性。在另一實(shí)施例中規(guī)定,將附加裝置置于工作位置。在此可激活地形成附加裝置,用于在風(fēng)速位于額定速度以下時(shí)在接通或接入附加裝置51時(shí)提高能量收益。在高風(fēng)速時(shí)通過折疊或縮回或關(guān)掉附加入流面或附加裝置51來減小轉(zhuǎn)子葉片負(fù)荷,使附加入流面緊密地毗鄰在標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)子葉片輪廓上。在裝置內(nèi)部的風(fēng)包尤其適合于接通或接入附加裝置。由此使附加裝置的內(nèi)部體積減小或加大,使得得到附加裝置51相對(duì)于轉(zhuǎn)子葉片入流面的不同的調(diào)整角度。尤其是通過風(fēng)包或其它可控的裝置使附加裝置51從靜止位置置于工作位置,其中使這個(gè)過程可逆地形成。在圖3中還示出轉(zhuǎn)子葉片60內(nèi)部區(qū)域的立體圖。該轉(zhuǎn)子葉片60具有圓形的轉(zhuǎn)子葉片連接61。緊接著轉(zhuǎn)子葉片60的圓形橫截面在背離前緣的區(qū)域中連接附加體51,它按照擾流器的形式設(shè)置在轉(zhuǎn)子葉片60的壓力側(cè)上。在轉(zhuǎn)子葉片60的背面在轉(zhuǎn)子葉片連接61的上方安置后緣62。附加體51具有附8加入流面52,其中在從轉(zhuǎn)子葉片60的標(biāo)準(zhǔn)入流面過渡到附加入流面52時(shí)相應(yīng)的起始點(diǎn)位于輪廓上。因此所示的直線53形成起始點(diǎn)的一種連接線。附加裝置51的附加入流面52通過附加入流面52的連接線54限制。附加入流面52的終端點(diǎn)沿著連接線54。在圖4a至4d中示出附加裝置51的有利擴(kuò)展結(jié)構(gòu)或圖1中變化的輪廓。所示的輪廓21,22,23,25對(duì)應(yīng)于在圖1中所示的輪廓截面。變化的輪廓截面21,22,23,25在這個(gè)實(shí)施例中具有非常高的空氣動(dòng)力學(xué)性能,因此轉(zhuǎn)子葉片的能量收益在靠近內(nèi)部轉(zhuǎn)子輪轂的區(qū)域中是最大的。由此在可達(dá)到的附加能量收益方面(與其它的附加裝置51相比)得到最佳的附加裝置51(參見圖1或圖2)。在圖4a至4d中分別以這個(gè)視圖分別清楚地看出各個(gè)輪廓截面21,22,24,25的起始點(diǎn)位置以及局部的入流方向31,32,33和35。圖4a至4c非常清楚地示出,對(duì)于厚的輪廓在起始點(diǎn)41,42,43的區(qū)域中輪廓基本平行于入流方向。只有在圖4d中完全位于外部的輪廓截面25示出輪廓在起始點(diǎn)45中已經(jīng)更大地偏離入流方向(約12°)。在那里位于附加裝置151外部區(qū)域中的已經(jīng)更薄的輪廓能夠?qū)τ诹鲃?dòng)由于回縮的輪廓貢獻(xiàn)微小的壓力升高。由此緊靠在潛在的分離點(diǎn)前面定位附加裝置151的起始點(diǎn)45,其中輪廓通過附加裝置151向外拉,由此使流動(dòng)更遠(yuǎn)地在后面在附加裝置151的分離點(diǎn)上分離。附加裝置151的能量收益最佳的結(jié)構(gòu)與在圖1和2中所示的結(jié)構(gòu)的幾何形狀相比分離點(diǎn)更強(qiáng)烈地偏離葉片前緣。但是這種附加裝置的結(jié)構(gòu)費(fèi)用是高的。如果轉(zhuǎn)子葉片同樣要在制造時(shí)得到改進(jìn),則這種附加裝置尤其是非常有意義的,其中不必形成完全新的轉(zhuǎn)子葉片形狀。所示的附加裝置可以通過簡單的方式裝配在現(xiàn)有的轉(zhuǎn)子葉片上。圖5以輪廓上的橫截面圖示出具有粘接板71,72的附加裝置51結(jié)構(gòu)。對(duì)于長度37m的轉(zhuǎn)子葉片和約5.5m長的附加裝置已經(jīng)證實(shí)寬度為50至80mm的粘接板71,72是有利的。附加裝置51本身由2至4mm厚的GFK(軋層織物或纖維噴注)制成。為了達(dá)到高的空氣動(dòng)力學(xué)性能使分離點(diǎn)由盡可能銳利的拐角形成。對(duì)于粘接的附加裝置51或粘接的擾流器,不可避免的在起始點(diǎn)45上的輪廓凸起要保持盡可能地小,最多5mm,尤其是2至3mm。為了調(diào)節(jié)阻力,粘接物質(zhì)(例如Sikaflex)的修圓是有利的。在內(nèi)部輪廓中這個(gè)拐角出于強(qiáng)度的原因有利地略微倒圓。對(duì)于粘接的附加裝置51來說,通過三角形橫截面以輕微的重量得到非常高的強(qiáng)度。附圖標(biāo)記清單11轉(zhuǎn)子平面21輪廓22輪廓23輪廓24輪廓25輪廓31設(shè)計(jì)入流方向32設(shè)計(jì)入流方向41起始點(diǎn)42起始點(diǎn)43起始點(diǎn)51附加裝置52附加入流面53線54連接線60轉(zhuǎn)子葉片61轉(zhuǎn)子葉片連接部62后緣71粘接板72粘接板151附加裝置10權(quán)利要求一種風(fēng)能設(shè)備的轉(zhuǎn)子葉片(60),其具有頂側(cè)(吸力側(cè))和底側(cè)(壓力側(cè)),其中沿著縱軸線在轉(zhuǎn)子葉片根部與轉(zhuǎn)子葉片尖部之間形成在橫截面中具有前緣和后緣(62)的輪廓(21,22,23,24,25),對(duì)于每個(gè)輪廓(21,22,23,24,25)分別預(yù)定一個(gè)設(shè)計(jì)入流方向(31,32,33,34,35),并且輪廓(21,22,23,24,25)在外部的、朝向轉(zhuǎn)子葉片尖部的區(qū)域中以小于30%的相對(duì)厚度形成,其特征在于,沿著縱軸線在內(nèi)部的、分配給轉(zhuǎn)子葉片根部的區(qū)域中,在帶大于30%的相對(duì)厚度的輪廓(21,22,23,24,25)上,在壓力側(cè)上設(shè)置有附加裝置(51),它具有附加入流面(52)以及朝向前緣的附加入流面(52)的起始點(diǎn)(41,42,43)和朝向后緣(62)的附加入流面(52)的終端點(diǎn),其中附加入流面(52)的起始點(diǎn)(41,42,43)設(shè)置在輪廓(21,22,23,24,25)的前緣與后緣之間的區(qū)域中,由此使在輪廓(21,22,23,24,25)上的切線在起始點(diǎn)(41,42,43)處與輪廓(21,22,23,24,25)的設(shè)計(jì)入流方向(31,32,33,34,35)形成為在+20°至-20°、尤其是+15°至-15°之間的角度范圍。2.如權(quán)利要求1前序部分或權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子葉片(60),其特征在于,沿著縱軸線在內(nèi)部的、分配給轉(zhuǎn)子葉片根部的區(qū)域中,在帶大于30%的相對(duì)厚度的輪廓(21,22,23,24,25)上,在壓力側(cè)上設(shè)置有附加裝置(51),它具有附加入流面(52)以及朝向前緣的附加入流面(52)的起始點(diǎn)(41,42,43)和朝向后緣(62)的附加入流面(52)的終端點(diǎn),其中附加入流面(52)的起始點(diǎn)在流向轉(zhuǎn)子葉片(60)的介質(zhì)的分離點(diǎn)前面在壓力側(cè)上形成。3.如權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)子葉片(60),其特征在于,在起始點(diǎn)(41,42,43)處的切線基本平行于設(shè)計(jì)入流方向(31,32,33,34,35)而形成。4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子葉片(60),其特征在于,所述附加入流面(52)的終端點(diǎn)終止在后緣前面。5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子葉片(60),其特征在于,所述附加入流面(52)的起始點(diǎn)(53)從內(nèi)向外連續(xù)地連接。6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子葉片(60),其特征在于,所述附加入流面(52)的終端點(diǎn)(54)從內(nèi)向外連續(xù)地連接。7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子葉片(60),其特征在于,所述附加入流面(52)的終端點(diǎn)(54)與轉(zhuǎn)子葉片(60)前緣的距離沿著縱軸線從內(nèi)向外加大。8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子葉片(60),其特征在于,所述附加裝置(51)按照擾流器的形式形成。9.如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子葉片(60),其特征在于,所述附加裝置(51)粘接在轉(zhuǎn)子葉片(60)上,或已經(jīng)如此。10.如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子葉片(60),其特征在于,所述附加裝置(51)是可后裝配的或者后裝配的。11.如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子葉片(60),其特征在于,所述附加裝置(51)從靜止位置置于工作位置,或已經(jīng)如此。12.如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子葉片(60),其特征在于,所述附加入流面(52)的終端點(diǎn)形成為流體分離點(diǎn)。13.—種風(fēng)能設(shè)備,其具有至少一個(gè)如權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子葉片(60)。14.一種附加裝置(51)的用途,該附加裝置(51)設(shè)置在如權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子葉片(6)的內(nèi)部區(qū)域中。15.—種用于制造風(fēng)能設(shè)備轉(zhuǎn)子葉片(60)的方法,其中,附加裝置(51)設(shè)置在轉(zhuǎn)子葉片(60)的內(nèi)部區(qū)域中,由此如權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述地形成轉(zhuǎn)子葉片(60)。全文摘要本發(fā)明涉及一種風(fēng)能設(shè)備的轉(zhuǎn)子葉片(60),它具有頂側(cè)(吸力側(cè))和底側(cè)(壓力側(cè)),其中沿著縱軸線在轉(zhuǎn)子葉片根部與轉(zhuǎn)子葉片尖部之間形成在橫截面中具有前緣和后緣(62)的輪廓,對(duì)于每個(gè)輪廓分別預(yù)定一個(gè)設(shè)計(jì)入流方向(31,32,33,34,35),并且輪廓在外部的、朝向轉(zhuǎn)子葉片尖部的、帶小于30%的相對(duì)厚度的區(qū)域中形成,并且在內(nèi)部的、分配給轉(zhuǎn)子葉片根部的區(qū)域中、在帶大于30%的相對(duì)厚度的輪廓上、在壓力側(cè)上設(shè)置有附加裝置(51),它具有附加入流面(52)以及朝向前緣的附加入流面(52)的起始點(diǎn)和朝向后緣(62)的附加入流面(52)的終端點(diǎn),其中附加入流面(52)的起始點(diǎn)設(shè)置在輪廓的前緣與后緣(62)之間,由此使在輪廓上的切線在起始點(diǎn)處與輪廓的設(shè)計(jì)入流方向形成在+20°至-20°、尤其是+15°至-15°之間的角度范圍。本發(fā)明還涉及一種用于制造風(fēng)能設(shè)備轉(zhuǎn)子葉片(60)的方法。文檔編號(hào)F03D1/06GK101711308SQ200780013356公開日2010年5月19日申請(qǐng)日期2007年3月28日優(yōu)先權(quán)日2006年4月13日發(fā)明者M(jìn)·佩特謝,U·本德爾申請(qǐng)人:再生動(dòng)力系統(tǒng)股份公司
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