專利名稱：調(diào)整風力發(fā)動機葉片空氣動力學特性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空氣動力學領(lǐng)域，特別涉及一種調(diào)整風力發(fā)動機葉片空氣動力學特性 的方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的垂直軸風力發(fā)動機分兩種，一種是變槳型風力發(fā)動機，一種是非變槳型風 力發(fā)動機，其中非變槳型風力發(fā)動機相對變槳型風力發(fā)動機來說，捕捉風能的效率要大大 降低，因為其葉片相對葉片支撐架不動，不能通過變槳來調(diào)整空氣動力學特性，因此不同工 作狀況下葉片攻角不能有效調(diào)整到最佳，而變槳型風力發(fā)動機通過變槳可以使風力發(fā)動機 的葉片相對風速始終維持在最佳的攻角范圍之內(nèi)，從而能更高效率的利用風能。但是，變槳 型風力發(fā)動機中葉片和葉片支撐架之間由于加入了變槳裝置，使得葉片和支撐架變成了活 動連接，這種連接通常采用鉸鏈連接，而風力發(fā)動機的工況非常復雜，有時會面臨非常惡劣 的臺風，這種鉸鏈連接很難承受由此所帶來的巨大載荷，因此變槳機構(gòu)的可靠性大大降低， 而且很容易產(chǎn)生葉片斷下的后果，使風力發(fā)動機的壽命大大降低。因此在調(diào)整風力發(fā)動機 葉片空氣動力學特性的方法上需要考慮如何能提高風能利用效率的同時，又能保證風力發(fā) 動機的使用壽命成為當下一個重要的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種新型的調(diào)整風力發(fā)動機葉片空氣動力學 特性的方法，它所采用的技術(shù)方案是一種調(diào)整風力發(fā)動機葉片空氣動力學特性的方法，所 述方法包括a)用壓縮空氣給位于葉片中的內(nèi)部空腔增壓；b)基于想要得到的空氣動力學特性產(chǎn)生所期待的控制命令；c)接到所期待的控制命令后生成動作輸入；d)將動作輸入應(yīng)用于氣流控制裝置；e)利用氣流控制裝置在所述內(nèi)部空腔和外部空氣之間形成一個通道；并且f)內(nèi)部空腔中的壓縮氣體經(jīng)過所述通道向空氣中噴出；g)測量噴出壓縮空氣對葉片空氣動力學特性的影響效果；并且h)基于測量的效果調(diào)節(jié)控制命令和動作輸入。其中步驟d)中所述的氣流控制裝置位于葉片后緣沿翼展方向設(shè)置的狹槽中。本發(fā)明的有益效果是根據(jù)空氣動力學理論，空氣在流過翼型時，在翼型表面有附面層，由于逆壓梯度的 存在，附面層無法在整個弦長上緊貼翼型表面，在葉片靠近尾緣的部分會出現(xiàn)附面層分離， 在分離點處轉(zhuǎn)捩，并在下游產(chǎn)生湍流，湍流會減小葉片的升力、增大阻力，從而影響風能的 利用效率。本發(fā)明通過壓縮空氣給位于葉片中的內(nèi)部空腔增壓，基于想要得到的空氣動力 學特性產(chǎn)生所期待的控制命令；接到所期待的控制命令后生成動作輸入；將動作輸入應(yīng)用于氣流控制裝置；利用氣流控制裝置在所述內(nèi)部空腔和外部空氣之間形成一個通道；并且 將內(nèi)部空腔中的壓縮氣體經(jīng)過所述通道向空氣中噴出；接著測量噴出壓縮空氣對葉片空氣 動力學特性的影響效果；并且基于測量的效果調(diào)節(jié)控制命令和動作輸入，如此循環(huán)調(diào)節(jié)達 到既定的空氣動力學特性。這樣通過改變?nèi)~片周圍特別是尾緣部分的流場從而改變?nèi)~片的 空氣動力學特性。它比變槳的方法要更簡單且容易實施，并且不受惡劣風況的影響，同時又 保證風力發(fā)動機的使用壽命。
具體實施例方式下面將結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步的說明實施例1一種調(diào)整風力發(fā)動機葉片空氣動力學特性的方法，所述方法包括a)用壓縮空氣給位于葉片中的內(nèi)部空腔增壓；b)基于想要得到的空氣動力學特性產(chǎn)生所期待的控制命令；c)接到所期待的控制命令后生成動作輸入；d)將動作輸入應(yīng)用于氣流控制裝置；e)利用氣流控制裝置在所述內(nèi)部空腔和外部空氣之間形成一個通道；并且f)內(nèi)部空腔中的壓縮氣體經(jīng)過所述通道向空氣中噴出；g)測量噴出壓縮空氣對葉片空氣動力學特性的影響效果；并且h)基于測量的效果調(diào)節(jié)控制命令和動作輸入。其中步驟d)中所述的氣流控制裝置位于葉片后緣沿翼展方向設(shè)置的狹槽中。本發(fā)明的實施例并不局限于此，任何本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明基本精神所 作出的變通改動，均屬本發(fā)明的變通實施例。本發(fā)明的保護范圍以權(quán)利要求書為準。
權(quán)利要求
一種調(diào)整風力發(fā)動機葉片空氣動力學特性的方法，所述方法包括a)用壓縮空氣給位于葉片中的內(nèi)部空腔增壓；b)基于想要得到的空氣動力學特性產(chǎn)生所期待的控制命令；c)接到所期待的控制命令后生成動作輸入；d)將動作輸入應(yīng)用于氣流控制裝置；e)利用氣流控制裝置在所述內(nèi)部空腔和外部空氣之間形成一個通道；并且f)內(nèi)部空腔中的壓縮氣體經(jīng)過所述通道向空氣中噴出；g)測量噴出壓縮空氣對葉片空氣動力學特性的影響效果；并且h)基于測量的效果調(diào)節(jié)控制命令和動作輸入。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟d)中所述的氣流控制裝置位于葉片后緣沿翼展 方向設(shè)置的狹槽中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種調(diào)整風力發(fā)動機葉片空氣動力學特性的方法，所述方法包括a)用壓縮空氣給位于葉片中的內(nèi)部空腔增壓；b)基于想要得到的空氣動力學特性產(chǎn)生所期待的控制命令；c)接到所期待的控制命令后生成動作輸入；d)將動作輸入應(yīng)用于氣流控制裝置；e)利用氣流控制裝置在所述內(nèi)部空腔和外部空氣之間形成一個通道；并且f)內(nèi)部空腔中的壓縮氣體經(jīng)過所述通道向空氣中噴出；g)測量噴出壓縮空氣對葉片空氣動力學特性的影響效果；并且h)基于測量的效果調(diào)節(jié)控制命令和動作輸入。該方法可有效控制風力發(fā)動機葉片的空氣動力學特性。
文檔編號F03D7/06GK101886612SQ20091005098
公開日2010年11月17日 申請日期2009年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月11日
發(fā)明者杰拉爾德·安格爾, 詹姆斯·E·史密斯 申請人:上海神飛能源科技有限公司