專利名稱：用于增加風(fēng)力渦輪機(jī)葉片上的升力的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文描述的主題一般地涉及風(fēng)力渦輪機(jī)，且更特別地，涉及用于增加風(fēng)力渦輪機(jī) 葉片上的升力的方法和裝置。
背景技術(shù)：
風(fēng)力渦輪機(jī)將風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能。風(fēng)力渦輪機(jī)包括一個(gè)或多個(gè)葉片，葉片在接 近的風(fēng)撞擊葉片時(shí)旋轉(zhuǎn)。風(fēng)在風(fēng)力渦輪機(jī)葉片上的流動(dòng)產(chǎn)生升力并提供扭矩以發(fā)電。像 這樣，風(fēng)力渦輪機(jī)可從風(fēng)提取的能量的量直接與葉片上產(chǎn)生的升力相關(guān)。葉片上產(chǎn)生的升 力的量取決于多種因素。這些因素包括風(fēng)的速度、葉片的升力系數(shù)、葉片的平面形狀面積 (planform area)以及風(fēng)的空氣密度。用來增加升力，并從而增加由風(fēng)力渦輪機(jī)提取的能量的一種技術(shù)是增加葉片的平 面形狀面積。然而，較大的葉片更加昂貴，并且會(huì)由于它們更大的重量而在風(fēng)力渦輪機(jī)中呈 現(xiàn)結(jié)構(gòu)性問題。用于增加升力的另一種技術(shù)是使葉片變槳，使得攻角增加，從而增加升力系 數(shù)。然而，將攻角增加至臨界攻角以上會(huì)導(dǎo)致葉片上的氣流分離，從而使葉片停轉(zhuǎn)。當(dāng)發(fā)生 停轉(zhuǎn)時(shí)，由葉片產(chǎn)生的升力顯著下降，并失去轉(zhuǎn)矩的很大分量。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)實(shí)施例中，提供了用于風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片的升力產(chǎn)生裝置，其包括在前 緣和后緣處聯(lián)接在一起的第一側(cè)壁和相對的第二側(cè)壁。該升力產(chǎn)生裝置包括聯(lián)接到轉(zhuǎn)子葉 片上的至少一個(gè)前葉片延伸部，以限定該前葉片延伸部和轉(zhuǎn)子葉片之間的第一氣流通道。 該升力產(chǎn)生裝置還包括聯(lián)接到轉(zhuǎn)子葉片上的至少一個(gè)后葉片延伸部，以限定該后葉片延伸 部和轉(zhuǎn)子葉片之間的第二氣流通道。在另一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種風(fēng)力渦輪機(jī)，其包括塔架，聯(lián)接到塔架上的機(jī)艙 (nacelle)，以及旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到該機(jī)艙上的轉(zhuǎn)子。該轉(zhuǎn)子包括至少一個(gè)葉片，該至少一個(gè)葉 片包括在前緣和后緣處聯(lián)接在一起的第一側(cè)壁和相對的第二側(cè)壁。該轉(zhuǎn)子還包括聯(lián)接到葉 片上的至少一個(gè)前葉片延伸部，以限定該前葉片延伸部和該葉片之間的第一氣流通道，以 及聯(lián)接到該葉片上的至少一個(gè)后葉片延伸部，以限定該后葉片延伸部和該葉片之間的第二 氣流通道。在又另一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種用于組裝風(fēng)力渦輪機(jī)的方法，該方法包括將至 少一個(gè)前葉片延伸部聯(lián)接到至少一個(gè)葉片上，該至少一個(gè)葉片具有在前緣和后緣處聯(lián)接在 一起的第一側(cè)壁和相對的第二側(cè)壁，從而限定了該前葉片延伸部和該葉片之間的第一氣流 通道。該方法還包括將至少一個(gè)后葉片延伸部聯(lián)接到該葉片上，以限定該后葉片延伸部和 該葉片之間的第二氣流通道，以及將該葉片聯(lián)接到風(fēng)力渦輪機(jī)上。


圖1是示例性風(fēng)力渦輪機(jī)的示意性視圖。
圖2是適合與圖1中顯示的風(fēng)力渦輪機(jī)一起使用的示例性機(jī)艙的部分剖視圖。圖3是適合與圖1中顯示的風(fēng)力渦輪機(jī)一起使用的示例性轉(zhuǎn)子葉片的透視圖。圖4是適合與圖1中顯示的風(fēng)力渦輪機(jī)一起使用的示例性升力產(chǎn)生裝置的透視截 面視圖。圖5是圖4中顯示的升力產(chǎn)生裝置的側(cè)橫截面視圖。圖6和圖7是適合與圖4和圖5中顯示的升力產(chǎn)生裝置一起使用的備選前葉片延 伸部的橫截面視圖。圖8和圖9是適合與圖4和圖5中顯示的升力產(chǎn)生裝置一起使用的備選后葉片延 伸部的橫截面視圖。部件列表
權(quán)利要求
1.一種用于風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片(112)的升力產(chǎn)生裝置(300)，包括在前緣(210，314， 332,402,502,602,702)和后緣(212，312，334，404，504，604，704)處聯(lián)接在一起的第一側(cè) 壁(202，304，326)和相對的第二側(cè)壁006，306，3 )，所述升力產(chǎn)生裝置包括至少一個(gè)前葉片延伸部(301，400，500)，其聯(lián)接到所述轉(zhuǎn)子葉片上，以在所述前葉片延 伸部和所述轉(zhuǎn)子葉片之間限定第一氣流通道(320)；以及至少一個(gè)后葉片延伸部(302，600，700)，其聯(lián)接到所述轉(zhuǎn)子葉片上，以在所述后葉片延 伸部和所述轉(zhuǎn)子葉片之間限定第二氣流通道(342)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升力產(chǎn)生裝置(300)，其特征在于，所述前葉片延伸部(301， 400，500)、所述后葉片延伸部(302，600，700)以及所述轉(zhuǎn)子葉片(112) —起形成大體上翼 型件形狀的空氣動(dòng)力學(xué)輪廓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升力產(chǎn)生裝置(300)，其特征在于，所述第一側(cè)壁(202，304， 326)限定吸力面004，305，327)，所述前葉片延伸部沿所述吸力面的至少一部分延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的升力產(chǎn)生裝置(300)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子葉片(11 具有 橫截面(200)和所述橫截面的中心線(318)，所述前葉片延伸部(301，400，500)沿所述吸力 面(204,305,327)經(jīng)過所述中心線并向所述前緣(210，314，332，402，502，602，702)延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升力產(chǎn)生裝置(300)，其特征在于，所述第二側(cè)壁(306)限定 壓力面(208，308，330，406，506，606，706)，所述后葉片延伸部沿所述壓力面的至少一部分 延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升力產(chǎn)生裝置(300)，其特征在于，所述第一氣流通道(320) 包括出口(324)并具有從所述前緣(314)至所述出口大體上恒定的橫截面寬度(325)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升力產(chǎn)生裝置(300)，其特征在于，所述第二氣流通道(342) 包括入口(344)并具有從所述入口至所述后緣(334)大體上恒定的橫截面寬度(348)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升力產(chǎn)生裝置(300)，其特征在于，所述前葉片延伸部(301， 400,500)和所述后葉片延伸部的至少其中一個(gè)能夠相對于所述轉(zhuǎn)子葉片(112)移動(dòng)。
9.一種風(fēng)力渦輪機(jī)(100)，包括塔架(102)，聯(lián)接到所述塔架上的機(jī)艙(106)，以及旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述機(jī)艙上的轉(zhuǎn)子， 所述轉(zhuǎn)子(108)包括至少一個(gè)葉片(112)，其包括在前緣(210,314,332,402,502)和后緣(212，312，334， 404,504)處聯(lián)接到一起的第一側(cè)壁(202，304，326)和相對的第二側(cè)壁(206,306,328)；至少一個(gè)前葉片延伸部(301，400，500)，其聯(lián)接到所述葉片上，以在所述前葉片延伸部 和所述葉片之間限定第一氣流通道(320)；以及至少一個(gè)后葉片延伸部(302，600，700)，其聯(lián)接到所述葉片上，以在所述后葉片延伸部 和所述葉片之間限定第二氣流通道(342)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的風(fēng)力渦輪機(jī)(100)，其特征在于，所述前葉片延伸部(301， 400，500)、所述后葉片延伸部(302，600，700)、所述葉片(11 一起形成大體上翼型件形狀 的空氣動(dòng)力學(xué)輪廓。
全文摘要
本文涉及用于增加風(fēng)力渦輪機(jī)葉片上的升力的方法和裝置，具體而言，涉及一種用于風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片(112)的升力產(chǎn)生裝置(300)，包括在前緣(210，314，332，402，502，602，702)和后緣(212，312，334，404，504，604，704)處聯(lián)接在一起的第一側(cè)壁(202，304，326)和相對的第二側(cè)壁(206，306，328)。該升力產(chǎn)生裝置包括聯(lián)接到轉(zhuǎn)子葉片上的至少一個(gè)前葉片延伸部(301，400，500)，以限定該前葉片延伸部和該轉(zhuǎn)子葉片之間的第一氣流通道，以及聯(lián)接到該轉(zhuǎn)子葉片上的至少一個(gè)后葉片延伸部(302，600，700)，以限定該后葉片延伸部和該葉片之間的第二氣流通道(342)。
文檔編號(hào)F03D1/06GK102116252SQ201010624639
公開日2011年7月6日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月30日
發(fā)明者O·穆罕默德, S·赫爾 申請人:通用電氣公司