專利名稱：從風力渦輪機葉片表面或向其提供流體流的系統(tǒng)和方法
技術領域：
本發(fā)明大體上涉及風力渦輪機，并且具體而言，涉及用于改變風力渦輪機葉片空 氣動力特性的系統(tǒng)和方法。
背景技術：
隨著對可替代能源需求的延續(xù)，風能和風力渦輪機的利用已經(jīng)日益受到關注。風 能可被認為是目前可用的最清潔、對環(huán)境最友好的能源之一。與傳統(tǒng)化石燃料資源不同，風 能是完全可再生的，并且不產(chǎn)生有害的或破壞環(huán)境的副產(chǎn)物。隨著對從風能產(chǎn)生更多能量 的日益關注，本領域中的技術進展已允許風力渦輪機的尺寸增加，并允許風力渦輪機構件 的新設計。隨著風力渦輪機的實際尺寸和可利用率增加，平衡制造風力渦輪機成本和操作 風力渦輪機成本的需求也增加，以進一步允許風能比其它能源在成本上更具有競爭性?，F(xiàn)在的風力渦輪機典型地包括塔架、發(fā)電機、齒輪箱、機艙(nacelle)及一個或多 個葉片。葉片利用本領域中已知的空氣動力學原理捕獲風的動能。葉片以旋轉能量的形式 傳遞動能，使得將葉片連接到齒輪箱上的軸轉動，或者如果不使用齒輪箱，直接連接到發(fā)電 機上。發(fā)電機然后將機械能轉換成可配置到公用電網(wǎng)(utility grid)的電能。葉片的尺寸、形狀和重量是影響風力渦輪機能量效率(energy efficiency)的因 素。例如，增加葉片尺寸可增加風力渦輪機的發(fā)電量，而減小重量也可提高風力渦輪機的價 值。目前，大的商業(yè)風力渦輪機能產(chǎn)生1.5麗到5麗之間的功率。增加葉片尺寸和提高葉 片空氣動力特性的努力有助于風力渦輪機技術及利用風能作為可替代能源的不斷發(fā)展。目 前的風力渦輪機葉片在改變其空氣動力特性方面仍具有有限的能力。因此，通過提供流體例如空氣到葉片的表面上從而提供改變并因而提高其空氣動 力特性及風力渦輪機操作的系統(tǒng)和方法將是有利的。尤其是，以影響葉片空氣動力特性例 如升力的方式而提供受控的流體量到葉片表面上，將是有利的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個方面包括風力渦輪機葉片系統(tǒng)，其具有控制器和可旋轉地連接到風 力渦輪機轉子上的葉片。該系統(tǒng)還包括沿著葉片至少一個表面布置的一個或多個孔，以及 設置并布置成提供流體至該一個或多個孔或自該一個或多個孔提供流體的流體移動裝置 (fluid moving device)。提供受控的流體量至該一個或多個孔，且該受控的量由控制器所確定。本發(fā)明的另一方面包括控制器和多個可旋轉地連接到風力渦輪機轉子上的葉片。 多個葉片的其中至少一個包括一個或多個孔。流體移動裝置設置并布置成提供流體至該一 個或多個孔或自該一個或多個孔提供流體。受控的流體量被提供至該一個或多個孔，且該 受控的量由控制器所確定。本發(fā)明的還有另一個方面包括用于操作風力渦輪機的方法。該方法包括，提供具 有一個或多個孔的葉片。該方法還包括，測定操作條件。根據(jù)所測定的操作條件確定所需的流體流的量。該流體量被提供至該孔或自該孔提供。本發(fā)明的一個優(yōu)點包括，能可控地改變風力渦輪機葉片的空氣動力特性。本發(fā)明的另一優(yōu)點包括，能使流體例如空氣在風力渦輪機的構件之上流動，以用 于例如在機艙中的冷卻。本發(fā)明的還有另一個優(yōu)點是，能以受控的方式控制在各個葉片之上的流體流，以 平衡或者說控制各個葉片的空氣動力特性或負載。本發(fā)明的還有另一個優(yōu)點是，能將測量方法與包括反饋的控制系統(tǒng)結合，以更好 地控制葉片的空氣動力特性。從下面更詳細描述的優(yōu)選實施例中，并結合以示例的方式顯示本發(fā)明原理的附 圖，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將變得顯而易見。


圖1是一風力渦輪機的示例性構造的示意圖。圖2包括一示例性風力渦輪機葉片系統(tǒng)的局部剖視圖。圖3包括根據(jù)一實施例的孔模塊的放大圖。圖4包括另一示例性風力渦輪機葉片系統(tǒng)的局部剖視圖。圖5包括還有另一示例性風力渦輪機葉片系統(tǒng)的局部剖視圖。圖6包括還有另一示例性風力渦輪機葉片系統(tǒng)的局部剖視圖。圖7包括還有另一示例性風力渦輪機葉片系統(tǒng)的局部剖視圖。圖8包括還有另一示例性風力渦輪機葉片系統(tǒng)的局部剖視圖。圖9包括還有另一示例性風力渦輪機葉片系統(tǒng)的局部剖視圖。圖10包括還有另一示例性風力渦輪機葉片系統(tǒng)的局部剖視圖。圖11包括根據(jù)一實施例的葉片的透視圖。圖12包括一示例性可調(diào)阻擋裝置(variable blockage device)的透視圖。圖13包括一種示例性方法的結構圖。在附圖中盡可能使用相同的附圖標記來表示相同的或類似的部件。
具體實施例方式下面的詳細描述包括對附圖的引用，附圖也形成詳細描述的一部分。附圖通過圖 例的方式顯示了可實施本發(fā)明的特定實施例。這些實施例，其在本文中也被指為“示例”，被 足夠詳細地描述以使本領域技術人員能實施本發(fā)明?？山M合這些實施例，也可利用其它實 施例，或可作出不脫離本發(fā)明范圍的結構性的、邏輯性的或電氣式的改變。因此，下面的詳 細描述不意圖局限本發(fā)明，而且本發(fā)明的范圍由所附權利要求和它們的等同物而限定。在本文中，用語“一”或“一個”，如專利文獻中常見的那樣，用來指包括一個或多于 一個。在本文中，用語“或”用來指非排他性的“或”(nonexclusive or)，除非另外指明。參見圖1，其公開了一個示例性風力渦輪機100。風力渦輪機100包括安裝在高塔 架104頂上的機艙102，在圖1中僅僅顯示了塔架104的一部分。機艙102容納渦輪機構 件，例如發(fā)電機(未示出)、齒輪箱(未示出)、控制裝置(未示出)和其它渦輪機構件。風 力渦輪機100還包括風力渦輪機轉子106，其包括一個或多個連接到旋轉輪轂110上的葉片108。雖然圖1中所示的風力渦輪機100包括三個葉片108，但是，對于可用的葉片108 數(shù)量并沒有特別的限定。葉片108可包括中空的增強復合材料結構，其由已知用來形成葉 片108的任何合適材料制成。如圖1中所示，每個葉片108具有從葉尖113(圖1)延伸至 葉根115或葉根部分的翼型(airfoil)部分111，其可連接到風力渦輪機的輪轂110上。塔 架104的高度基于本領域中已知的因素和條件而選擇。不管葉片108在圖1中如何顯示，轉子106可具有任何形狀的葉片108，并且可 具有任何類型和/或任何構造的葉片108，無論是否在本文中描述和/或顯示了這樣的形 狀、類型和/或構造。另一種類型、形狀和/或構造的葉片108的一個示例是管道式轉子 (ducted rotor)(未示出)，其具有容納在管道(未示出)中的渦輪機(未示出)。另一種 類型、形狀和/或構造的葉片108的另一個示例是達里厄型風力渦輪機(Darrieus wind turbine)，有時也被稱為“打蛋器型”渦輪機。另一種類型、形狀和/或構造的葉片108的還 有另一個示例是Mvonious型風力渦輪機。另一種類型、形狀和/或構造的葉片108的還 有另一個示例是傳統(tǒng)的用來取水的風車，例如但不限于，具有木制擋板(wooden shutter) 和/或織物帆(fabric sail)的四葉片轉子。而且，在一些實施例中，風力渦輪機100可以 是，其中轉子106大體上朝著上風向以利用風能產(chǎn)生動力的風力渦輪機，和/或可以是其中 轉子106大體上朝著下風向以利用風能產(chǎn)生動力的風力渦輪機。當然，在任何實施例中，轉 子106可以不是準確地朝著上風向和/或下風向，而可大體上朝著相對風的方向以從其能 量中產(chǎn)生動力的任何角度(角度可以是可變的)。參見圖2，此發(fā)明包括具有多個孔203的風力渦輪機葉片系統(tǒng)200，孔203布置在 葉片108上的孔模塊205中。孔203設置成允許從葉片108內(nèi)部到葉片108外部的流體通 過?？?03也可設置成吸收外部流并將其傳輸?shù)饺~片108內(nèi)部中。雖然孔203顯示成作為 孔模塊205的部分，但是，本發(fā)明并不限于這樣。在其它實施例中，孔203可直接形成到葉 片108中，或可單獨地或者組合在一起?？啄K205從葉片108內(nèi)部提供可控的流體流到 葉片108外部。在另一個實施例中，孔203從葉片108外部提供可控的流體流到葉片108 內(nèi)部。孔203和孔模塊205可包括允許所控制的流體流通過的任何合適的幾何形狀或構 造。在一個實施例中，模塊205包括孔203，其具有可提供定向或?qū)虻膸缀涡螤睿沟醚?預定的方向引導穿過孔203流動的流體。用來引導該流體的合適構造可包括管道、噴嘴、可 調(diào)阻擋裝置、滑閥(buiding valve)、百頁窗板(louver)或其它流體引導構造，其可固定或 可調(diào)整，以沿預定方向提供流體流。在其它實施例中，孔203可允許不規(guī)則的或不受限的流 體流。本發(fā)明的葉片系統(tǒng)200還包括流體移動裝置207，例如但不限于，鼓風機(blower)、 風扇、壓縮機、泵或能使流體移動或加速的其它裝置。如所示的，流體移動裝置207將流體 流209引導到葉片108的內(nèi)部部分。在一個實施例中，提供至孔203的流體是空氣?？稍?任何合適位置將空氣吸入渦輪機中。例如，可在機艙102中提供通氣孔(vent)，以允許將空 氣吸入到系統(tǒng)200中。在其它實施例中，可利用葉片108或輪轂110中的通氣孔來吸入空 氣。另一個實施例可包括經(jīng)由一組孔203將空氣吸入系統(tǒng)200中，并將空氣提供至第二組 孔203。雖然空氣被作為合適的流體描述，但是其它流體，例如氣體，包括加壓的或加熱的氣 體，或流體，例如水或其它液體，可被提供至孔203。在一個實施例中，孔模塊205包括流體限制裝置301 (fluid restricting device) (見圖3)。流體限制裝置301可包括板或?qū)嵭臉嫾?，其可選擇性地阻擋孔模塊205的一個或多個孔203，以限制流體流。參見圖4，本發(fā)明包括風力渦輪機葉片系統(tǒng)200的另一個實施例，其具有布置在孔 模塊205上的多個孔203。系統(tǒng)200包括上面圖1中所示和所公開的葉片108、具有孔203 的孔模塊205和輪轂110的設置。另外，系統(tǒng)200包括排出管道401 (exhaust duct)和吸入 管道403 (suction duct)。排出管道401包括從流體移動裝置207延伸至孔203的管道或 其它流體傳輸空間(fluid conveying space)，并且其從流體移動裝置接受流體流209。吸 入管道403包括從入口區(qū)域(未示出)延伸至流體移動裝置207的管道或其它流體傳輸空 間。入口區(qū)域可以是內(nèi)部通氣孔或外部通氣孔、機艙102中的位置、塔架104中的位置或流 體源，例如包含管路的流體。排出管道401和吸入管道403的設置不限于所示的設置。另 外，不限定排出管道401和吸入管道403的數(shù)量。在其它實施例中，可對每個孔203利用單 獨的排出管道401。在其它實施例中，可使用閘門(damper)、集管或其它裝置，以從孔203 可控地傳輸和/或吸入流體。例如，在一個實施例中，可使用孔203或成組的孔203將空氣 吸到流體移動裝置207中，而流體移動裝置207將空氣傳輸至其它孔203或成組的孔，或者 將空氣從系統(tǒng)200中排出。在其中利用吸入流體的實施例中，需要從孔吸入足夠的流體，以 減少或消除空氣動力學邊界層。一個實施例包括至少一個與流體移動裝置207相連接的具 有一系列孔203的模塊205，并包括至少另一個具有孔203的模塊205，使得流體移動裝置 207上游的模塊205在邊界層吸入模式(suction mode)下操作。這提供了有利的局部空 氣動力特性，并且流體移動裝置207下游的模塊205在邊界層吹出模式(blowing mode)下 操作，用來獲得有利的局部空氣動力特性。當沿著葉片108的跨度將處于吸入模式的模塊 205布置成定位在葉根附近，且處于吹出模式的模塊205定位在葉尖附近時，由于吸入/吹 出氣流的離心抽吸作用(centrifugal pumping effect)，降低了對流體移動裝置207的功 率要求，使得系統(tǒng)級別功率性能有改進。參見圖5，本發(fā)明包括風力渦輪機葉片系統(tǒng)200的另一個實施例，其具有布置在孔 模塊205上的多個孔203。系統(tǒng)200包括上面圖1中所示和所公開的葉片108、具有孔203 的孔模塊205和輪轂110的設置。另外，在此實施例中，在輪轂110中提供了流體分配裝置 501 (fluid distribution device)。流體分配裝置501從一個或多個流體移動裝置(未示 出)或從機艙102的內(nèi)部空間接受流體流209，并將流體流209分配到葉片108的內(nèi)部空 間。流體分配裝置501可以是僅僅引導流體的一系列管路或管道，或者可包括使流體移動 或加速的特征。流體分配裝置501還可選擇性地和可控地提供流體至葉片108，如各個葉 片所需的。例如，可提供更大量的流體流209至需要另外的空氣動力學升力的葉片，而其它 葉片108可接受較少的流體流或不接受流體流。還可將可選擇的流體分配集成到操作控制 中，通過在操作期間動態(tài)地提供所需的空氣動力學作用至聯(lián)機(on-line)葉片，使得增加 風力渦輪機效率或降低風力渦輪機負載。參見圖6，本發(fā)明包括風力渦輪機葉片系統(tǒng)200的另一個實施例，其具有布置在孔 模塊205上的多個孔203。系統(tǒng)200包括上面圖1中所示和所公開的葉片108、具有孔203 的孔模塊205和輪轂110的設置。在圖6中還顯示了控制器605?？刂破?05提供對流控 制裝置如流體移動裝置207和/或孔模塊205的控制?？刂破?05還可提供對百頁窗板 1105(見圖11)、可調(diào)阻擋裝置1201(見圖12)或其它流控制裝置207的控制，以將受控的流 體量傳輸至葉片108。在此實施例中，流體移動裝置安裝在軸601上。如所示的，軸601是低速軸，但根據(jù)此實施例的流體移動裝置207可被安裝在任何軸上，包括但不限于，可操作 地連接至發(fā)電機(未示出)的低速軸或高速軸。根據(jù)此實施例的流體移動裝置207可以是 電動驅(qū)動的、液壓驅(qū)動的或機械驅(qū)動的。例如，流體移動裝置207可通過直接地或間接地連 接至旋轉軸601的傳動裝置或其它附加裝置而驅(qū)動。流體移動裝置207提供流體量209至 輪轂110，其允許流體流進到葉片108中。在另一個實施例中，流體移動裝置可被安裝在軸 601上或其周圍，并通過電動動力或液壓動力驅(qū)動。圖6中所示設置的優(yōu)點包括利用已經(jīng)呈 現(xiàn)旋轉結構的流體，因此減少或消除了用于固定至旋轉框架(fixed-to-rotating frame) 的連接，這樣的連接對泄漏敏感。參見圖7，本發(fā)明包括風力渦輪機葉片系統(tǒng)200的另一個實施例，其具有布置在孔 模塊205上的多個孔203。系統(tǒng)200包括上面圖1中所示和所公開的葉片108、具有孔203 的孔模塊205和輪轂110的設置。另外，如圖6中所示，還有控制器605。在此實施例中，流 體移動裝置安裝在軸601中。根據(jù)此實施例的流體移動裝置207可以是電動驅(qū)動的、液壓 驅(qū)動的或機械驅(qū)動的。例如，流體移動裝置207可通過直接地或間接地連接至旋轉軸601 的傳動裝置或其它附加裝置而驅(qū)動。流體移動裝置207提供流體流209至輪轂110，其允許 流體流進到葉片108中。在另一個實施例中，流體移動裝置可被安裝在軸601上或其周圍， 并通過電動動力或液壓動力驅(qū)動。圖7中所示設置的優(yōu)點包括利用已經(jīng)呈現(xiàn)旋轉結構的流 體，因此減少或消除了用于固定到旋轉結構的連接，這樣的連接對泄漏敏感。另外，此實施 例的設置還可利用軸作為旋轉管道系統(tǒng)(ductwork)，其減少了使流體移動所需的另外裝置 的數(shù)量。參見圖8，本發(fā)明包括風力渦輪機葉片系統(tǒng)200的另一個實施例，其具有布置在孔 模塊205上的多個孔203。系統(tǒng)200包括上面圖1中所示和所公開的葉片108、具有孔203 的孔模塊205和輪轂110的設置。在此實施例中，流體移動裝置207安裝在靠近機艙102 的塔架104中。流體移動裝置207通過機艙102提供流體流209至輪轂110，其允許流體流 進到葉片108中。圖8中所示設置的優(yōu)點包括，能利用更大的裝置作為流體移動裝置207。參見圖9，本發(fā)明包括風力渦輪機葉片系統(tǒng)200的另一個實施例，其具有布置在孔 模塊205上的多個孔203。系統(tǒng)200包括上面圖1中所示和所公開的葉片108、具有孔203 的孔模塊205和輪轂110的設置。另外，如圖6中所示，還有控制器605。在此實施例中，流 體移動裝置207被安裝在機艙102中。流體移動裝置207提供通過機艙102至輪轂110的 流體流209，其允許流體流進到葉片108中。流體移動裝置207的定位允許流體流，例如空 氣，在機艙102中的構件周圍。流體流209還提供對構件如發(fā)電機的冷卻，從而允許構件保 持操作溫度并延長構件壽命。圖9中所示設置的優(yōu)點包括，能利用更大的裝置作為流體移 動裝置207。參見圖10，本發(fā)明包括風力渦輪機葉片系統(tǒng)200的另一個實施例，其具有布置在 孔模塊205上的多個孔203。系統(tǒng)200包括上面圖1中所示和所公開的葉片108、具有孔 203的孔模塊205和輪轂110的設置。另外，如圖6中所示，還有控制器605。在此實施例 中，流體移動裝置207被安裝在塔架104基部處。在此實施例中，流體流209可在被傳輸至 孔203之前先穿過塔架104和機艙102。流體流209可提供對塔架104或機艙102中構件 或裝置的冷卻。圖10中所示設置的優(yōu)點包括，能利用更大的裝置作為流體移動裝置207，其 中，這樣的流體移動裝置207不在渦輪機上外加重量負擔。另外，如果流體移動裝置207被7定位在塔架外面，其尺寸基本上不受限制，并且基本上沒有重量負擔。圖11顯示了具有孔模塊205的葉片108的一個示例性實施例。如所示的，葉片 108 包括導邊 1101 (leading edge)和尾邊 1103 (trailing edge)?？?203 沿著葉片 108 的 表面朝著尾邊的方向引導流體，例如空氣。在葉片108表面之上的流體流提供這樣的作用， 例如增大空氣動力學升力?？啄K205和/或孔203可包括百頁窗板1105，以進一步引導 流體流，從而提供或改變?nèi)~片108的空氣動力特性。通過流體流所提供的其它作用可以是， 降低噪聲或具有機械優(yōu)點?？衫闷渌鼧嬙靵硪龑Я黧w流，例如，管道、噴嘴、引導閥或其它 流體引導構造。特定轉子設計的空氣動力特性可通過引導流過或來自葉片108表面的流體 流而提高或以不同的方式改變。例如，對應于葉片設計和/或幾何形狀，可為特定的徑向位 置和/或特定的弦向位置(chordwise location)選擇由孔203所提供的流體流方向。對 在葉片上流過的流體流的參數(shù)的這種選擇可提高在所需方向上的空氣動力特性(例如高 的升力)。這樣選擇的流體流還可設置成減少或消除靠近葉根的徑向(翼展方向)氣流，該 氣流通常對發(fā)電起反作用。圖12顯示了可調(diào)阻擋裝置1201的一個示例性實施例，其用于放置在葉片108內(nèi) 部或流體管道中?？烧{(diào)阻擋裝置1201包括安裝在引導線1205上的塞子(stopper) 1203。 塞子1203具有可填充流體限制板1209中孔1207的幾何形狀?？烧{(diào)阻擋裝置1201可包括， 例如，由聚合材料所制成的塞子1203，該聚合材料例如聚氨酯，和由玻璃纖維所制成的限制 板1209，及由塑料、橡膠或其它合適材料所制成的引導線1205。在一個實施例中，可調(diào)阻擋 裝置1201可允許流體流209將塞子1203沿著引導線1205移動至一個位置，以允許流體流 通過。在此實施例中，塞子1203被安裝在引導線1205上，但允許其沿著引導線1205基本 上沿著它的軸線滑動。在另一個實施例中，塞子1203可附接在引導線1205上，且該引導線 可被促動，或者說是被移動，例如，在能彈性變形的線上，以使塞子1203與孔1207接合和脫 離。雖然圖12顯示了流體流209從底部流動到頂部(如圖12中所示)，但是，流體流209 也可以沿相反的方向。對塞子1203的移動和/或促動可提供受控的流體流209，其中，該流 可被停止、減慢或基本上不受限制?？烧{(diào)阻擋裝置1201不限于圖12中所示的構造，而可包 括其它閥或阻擋設置，其可選擇性地和/或可控地允許流體流。雖然可調(diào)阻擋裝置1201可 被定位在葉片108的內(nèi)部，但是，可調(diào)阻擋裝置可定位在能通過其而影響流體的任何位置， 包括在流體移動裝置處，在管道或孔203中。參見圖13，本發(fā)明包括用于操作風力渦輪機的方法。該方法包括為風力渦輪機 (框1301)測定操作條件。該操作條件可包括許多條件，例如但不限于，風速、機械負載、葉 片位置、風力渦輪機構造、偏轉或可能要求改變?nèi)~片空氣動力特性的其它參數(shù)。例如，操作 條件可包括葉片方位角位置、轉子位置、發(fā)電機位置或其它風力渦輪機構造。該方法進一步 包括，確定是否需要流體流(框1302)?；诓僮鳁l件，可由使用者預先確定這一步或者可 自動確定這一步。如果不需要流體流，該方法回到測定操作條件。如果需要流體流，確定 流體流的量(框1303)?；谀Ｐ拖到y(tǒng)，由于傳輸?shù)饺~片或從葉片出來的流體流體積不同， 對應于系統(tǒng)負載或葉片偏轉的改變，可從預先確定的設置值中確定所需的流體流的流率或 量。此關系可存儲在控制器中，以確定所需的流體量。利用這些預先確定的值，在特定時刻 所傳輸?shù)奶囟康牧黧w可以與系統(tǒng)中所需的負載量或偏轉變化相關。所確定的特定量的流 體還取決于風力渦輪機類型和風力渦輪機構造，并且可在安裝位置和/或構造之間變化。在其它實施例中，流體流可以簡單地相關于渦輪機的構造，即，相對于塔架的葉片方位角位 置。在確定流體流的量后，提供該流體至葉片或自葉片提供該流體(框1304)。可通過流 體移動裝置或其它合適方法來提供流體。控制器提供指令給流體移動裝置或流體限制裝置 (例如，百頁窗板或可調(diào)阻擋裝置)。本發(fā)明包括將受控流體傳輸?shù)饺~片表面的實施例，其利用了流體移動裝置，和/ 或一個或多個入口，以及一個或多個出口，其中，該流體移動裝置從該入口接受流體，該流 體移動裝置將流體傳輸至該出口?？赏ㄟ^改變施加至流體移動裝置以控制由該裝置所傳輸 的體積流率(volumetric flow rate)，來提供所提供至孔的受控的流體量。在該裝置是以 機械方式提供動力的情形下，機械系統(tǒng)設置成以機械方式或者通過改變機械系統(tǒng)的操作來 測量流體。在某些實施例中，流體移動器，例如軸流式鼓風機，可具有入口靜葉作為其部分 設計，使得其可旋轉地打開/關閉，從而控制流體量。位于出口處的流體流可通過流控制部 件(flow controlling feature)來控制，該部件例如是百頁窗板，其也可改變在彈到葉片 表面上之后的流體流動方向(見圖11中所示的百頁窗板1105)。通過在引導流體的管道中 定位可調(diào)阻擋裝置，例如閥，也可提供受控的流體流。在一個示例中，塞子被連接至引導線 (見圖12)。該線可被主動地控制，或由單純的離心力來影響。可在流體移動裝置之前(上 游)或者流體移動裝置之后(下游)使用可調(diào)阻擋裝置。受控的流體流可包括，引導流體 流-無論是整體地還是部分地-至位于默認出口旁邊的另一出口。此可選出口可位于葉片 上，但也可定位在輪轂、機艙或塔架處。使流體流流過此可選出口，可防止當流體移動裝置 未被關掉同時阻擋流體流過正常出口(normal outlets)時，在流體控制系統(tǒng)中出現(xiàn)壓力增 大。可通過主動地關閉(整體或部分)朝著正常出口的壓力通風室(plenum)，同時打開朝 著其它出口的壓力通風室，來實現(xiàn)到其它出口的再引導?；蛘撸纱蜷_朝著可選出口的壓力 通風室，但不改變朝著正常出口的壓力通風室，使流體流流過兩組孔。雖然已經(jīng)結合優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，但是本領域技術人員可以理解，可作出 各種改變，并且在不脫離本發(fā)明范圍的情形下，可用等同物來替代其要素。另外，在不脫離 其基本范圍的情形下，可作出許多變型以使特定的情形或材料適應本發(fā)明的教導。因此，本 發(fā)明不意圖限于預期用來作為最佳模式實現(xiàn)本發(fā)明所公開的特定實施例，相反，本發(fā)明包 括落在所附權利要求范圍內(nèi)的所有實施例。
權利要求
1.一種風力渦輪機葉片系統(tǒng)000)，其包括控制器(605)；可旋轉地連接到風力渦輪機(100)轉子(106)上的葉片；一個或多個孔003)，其沿著所述葉片(108)的至少一個表面布置；和流體移動裝置007)，其設置并布置成提供流體至所述一個或多個孔(20 或自所述 一個或多個孔(20 提供流體；其中，由所述控制器(60 所確定的受控量的所述流體被提供至所述一個或多個孔 (203)。
2.根據(jù)權利要求1所述的風力渦輪機葉片系統(tǒng)000)，其特征在于，還包括能測定操作 條件的傳感器。
3.根據(jù)權利要求1所述的風力渦輪機葉片系統(tǒng)000)，其特征在于，所述孔(203)設置 并布置在所述葉片(108)上，以在所述流體提供至所述一個或多個孔(20 時，改變所述葉 片(108)的空氣動力特性或負載。
4.根據(jù)權利要求1所述的風力渦輪機葉片系統(tǒng)000)，其特征在于，提供足夠的流體至 所述一個或多個孔003)，以改變所述葉片(108)的升力。
5.根據(jù)權利要求1所述的風力渦輪機葉片系統(tǒng)000)，其特征在于，所述孔(203)設置 并布置在所述葉片(108)上，以在從所述一個或多個孔(20 中吸出所述流體時，改變所述 葉片(108)的空氣動力特性或負載。
6.根據(jù)權利要求5所述的風力渦輪機葉片系統(tǒng)000)，其特征在于，從所述孔中吸出足 夠的流體，以減少或消除空氣動力學邊界層。
7.根據(jù)權利要求1所述的風力渦輪機葉片系統(tǒng)000)，其特征在于，還包括流體管道設置。
8.根據(jù)權利要求7所述的風力渦輪機葉片系統(tǒng)000)，其特征在于，所述流體管道設置 包括布置在其中的可調(diào)阻擋裝置。
9.根據(jù)權利要求1所述的風力渦輪機葉片系統(tǒng)000)，其特征在于，所述流體移動裝置 (207)是鼓風機。
10.根據(jù)權利要求1所述的風力渦輪機葉片系統(tǒng)000)，其特征在于，所述孔設置成可 控地允許流體流通過。
全文摘要
本發(fā)明涉及從風力渦輪機葉片表面或向其提供流體流的系統(tǒng)和方法。具體而言，涉及風力渦輪機葉片系統(tǒng)(200)，該風力渦輪機葉片系統(tǒng)(200)具有可旋轉地連接到風力渦輪機(100)轉子(106)上的葉片(108)。該系統(tǒng)還包括控制器(605)和一個或多個沿著葉片(108)至少一個表面布置的孔(203)，以及設置并布置成提供流體至或自該一個或多個孔(203)的流體移動裝置(207)。提供受控的流體量至該一個或多個孔(203)。該流體量由控制器(605)所確定。還公開了風力渦輪機(100)，以及用于操作風力渦輪機(100)的方法。
文檔編號F03D7/04GK102052267SQ20101054518
公開日2011年5月11日 申請日期2010年11月4日 優(yōu)先權日2009年11月4日
發(fā)明者D·S·佩塞特斯基, K·R·柯特利, W·哈安斯, 王京 申請人:通用電氣公司