專利名稱：具有吸力側小翼的風力渦輪機轉子葉片的制作方法
技術領域：
本主題大體涉及用于風力渦輪機的轉子葉片，并且更具體而言，涉及具有吸力側小翼的風力渦輪機轉子葉片。
背景技術：
風能被看作是目前可獲得的最清潔的、最環(huán)境友好的能源之一，并且在這點上風力渦輪機已經獲得更多的關注。現(xiàn)代風力渦輪機典型地包括塔架、發(fā)電機、齒輪箱、機艙和一個或多個轉子葉片。轉子葉片使用已知的翼型原理來從風中捕獲動能，并且通過旋轉能來傳遞此動能，以使將轉子葉片聯(lián)接到齒輪箱上(或如果沒有使用齒輪箱的話，則直接聯(lián)接到發(fā)電機上)的軸旋轉。然后發(fā)電機將機械能轉換成可被部署到公用電網的電能。為了確保風能保持為可行的能源，已經作出努力來通過修改風力渦輪機的大小、 構造和容量來增加能量輸出。一種這樣的修改是在各個風力渦輪機轉子葉片的葉尖處包括翼尖裝置，例如小翼。一般而言，可采用小翼來提高風力渦輪機的整體效率和性能。例如， 小翼可減少在轉子葉片的葉尖處產生的翼展方向的流的量，并且因此減小在轉子葉片上的阻力。還可將小翼安裝在轉子葉片上，以減小風力渦輪機的總直徑，以及降低葉片發(fā)出的噪音。另外，小翼還可提供風力渦輪機的功率系數的增大，并且因而降低風力渦輪機產生的能量的成本。雖然可通過遠離風力渦輪機塔架而延伸的小翼(即壓力側小翼)和朝向塔架而延伸的小翼(即吸力側小翼)兩者來對風力渦輪機提供上面描述的各種性能優(yōu)點，但是一般理解，最大的性能優(yōu)點可由吸力側小翼提供。但是，對于具有在塔架的上風的轉子的風力渦輪機而言，吸力側小翼可為非常成問題的。具體而言，將吸力側小翼安裝在傳統(tǒng)的轉子葉片上會減小在轉子葉片的葉尖和塔架之間的距離。塔架間隙的這種減小可顯著地增加轉子葉片中的一個或多個撞擊塔架的風險。當發(fā)生塔架撞擊時，可顯著地損害轉子葉片和塔架，并且在一些情況下，塔架撞擊甚至可擊倒整個風力渦輪機。因而，塔架撞擊是非常昂貴的，并且需要相當長的停機時間來維修或更換受損構件。因此，存在對可允許有吸力側小翼而不增加轉子葉片撞擊塔架的可能性的轉子葉片的需要。

發(fā)明內容
將在以下描述中部分地闡述本發(fā)明的各方面和優(yōu)點，或根據描述，這些方面和優(yōu)點可為顯而易見的，或可通過實踐本發(fā)明來學習這些方面和優(yōu)點。在一方面，本主題公開了一種用于風力渦輪機的轉子葉片。該轉子葉片包括葉根部分、葉尖和在葉根部分和葉尖之間延伸的主體。主體包括壓力側和吸力側。另外，小翼可由主體限定。小翼可在轉子葉片的葉尖處終止，并且在朝主體的吸力側的方向上向內延伸。 另外，彎曲部可限定在主體中，使得主體的一部分在朝主體的壓力側的方向上向外延伸。在另一方面，本主題公開了一種風力渦輪機。該風力渦輪機可包括塔架和安裝在塔架的頂上的機艙。轉子可聯(lián)接到機艙上，并且可包括轂。風力渦輪機還可包括從轂延伸的至少一個轉子葉片。轉子葉片可限定在朝塔架的方向上向內延伸的吸力側小翼。另外， 彎曲部可限定在轉子葉片中，使得轉子葉片的一部分沿遠離塔架的方向向外延伸。參照以下描述和所附權利要求，本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)點將變得更好理解。結合在本說明書中且構成本說明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實施例，并且附圖與描述一起用來闡述本發(fā)明的原理。


參照附圖，在說明書中闡述了本發(fā)明的針對本領域的普通技術人員作出的完整和能夠實現(xiàn)的公開，包括其最佳模式，其中
圖1示出了傳統(tǒng)的風力渦輪機的透視圖2示出了根據本主題的各方面的風力渦輪機轉子葉片的一個實施例的側視圖； 圖3示出了根據本主題的各方面的、在圖2中示出的轉子葉片的放大局部視圖； 圖4示出了根據本主題的各方面的用于風力渦輪機的風力渦輪機轉子葉片的另一個實施例的側視圖；以及，
圖5示出了根據本主題的各方面的風力渦輪機轉子葉片的又一個實施例的側視圖，具體而言示出了處于非偏轉/未加載位置中和處于偏轉/加載位置中的轉子葉片，并且比較了這樣的位置與傳統(tǒng)的直轉子葉片的位置。部件列表
10風力渦輪機12塔架14支承件16機艙18轉子20轂22傳統(tǒng)的轉子葉片24葉根部分26負荷轉移區(qū)域28風向30旋轉軸線34變槳軸線36控制器38塔架中心線40轉子葉片42葉尖44主體46壓力側48吸力側50葉片長度52 54 56 58 60 62 64 66 68 80 8具體實施例方式現(xiàn)在將對本發(fā)明的實施例作出詳細參照，在附圖中示出了這些實施例的一個或多個實例。各個實例是以闡述本發(fā)明而非限制本發(fā)明的方式提供的。實際上，對于本領域技術人員而言將為顯而易見的是，可在本發(fā)明中作出各種修改和改變，而不脫離本發(fā)明的范圍或精神。例如，作為一個實施例的一部分而示出或描述的特征可用于另一個實施例，以產生另外的另一個實施例。因而，意圖的是本發(fā)明覆蓋落在所附權利要求及其等效物的范圍內的這種修改和變型。圖1示出了傳統(tǒng)的風力渦輪機10的透視圖。如所顯示的那樣，風力渦輪機10包括從支承表面14延伸的塔架12、安裝在塔架12上的機艙16，以及聯(lián)接到機艙16上的轉子 18。轉子18包括可旋轉的轂20，以及聯(lián)接到轂20上且從轂20向外延伸的至少一個轉子葉片22。如所顯示的那樣，轉子18包括三個轉子葉片22。但是，在一個備選實施例中，轉子 18可包括超過或少于三個轉子葉片22。另外，在示出的實施例中，塔架12由管狀鋼制成， 以在支承表面14和機艙16之間限定腔體(未示出)。在一個備選實施例中，塔架12可為具有任何適當的高度的任何適當類型的塔架。轉子葉片22大體可繞著轂20間隔開，以有利于使轉子18旋轉，以使得動能能夠從風中轉變成可用的機械能，并且隨后轉變成電能。具體而言，轂20可以可旋轉地聯(lián)接到定位在機艙16內的發(fā)電機(未示出)上，以容許產生電能。另外，可通過在多個負荷轉移區(qū)域沈處將葉根部分24聯(lián)接轂20上，來將轉子葉片22匹配到轂20上。因而，對轉子葉片22引起的任何負荷都通過負荷轉移區(qū)域沈轉移到轂20上。如在示出的實施例中顯示的那樣，風力渦輪機10還可包括集中在機艙16內的渦輪機控制系統(tǒng)或渦輪機控制器36。但是應當理解，渦輪機控制器36可設置在風力渦輪機 10上或中的任何位置處、在支承表面14上的任何位置處或大體在任何其它位置處。控制器36可構造成以便控制風力渦輪機10的各種運行模式(例如啟動或停機順序)。另外， 控制器36可構造成以便控制轉子葉片22中的各個的槳距角或葉片槳距(即，確定轉子葉片22的相對于風向觀的投影的角)，以通過調節(jié)至少一個轉子葉片22的相對于風的角位置來控制風力渦輪機10產生的負荷和功率。例如，控制器36可通過控制槳距調節(jié)系統(tǒng)32 來或者單獨地或者同時控制轉子葉片22的葉片槳距。顯示了轉子葉片22的變槳軸線34。
小翼
塔架間隙閾值成角度部分第一彎曲部第二彎曲部彎曲角小翼高度偏轉位置傾角
傳統(tǒng)的葉尖傳統(tǒng)的偏轉位置。另外，當風向觀改變時，控制器36可構造成以便控制機艙16的繞著塔架12的偏航軸線或中心線38的偏航方向，以相對于風向觀定位轉子葉片22。例如，控制器36可控制機艙16 的偏航驅動機構(未示出)，以便使機艙16繞著塔架中心線38旋轉。在風力渦輪機10的運行期間，風會從方向觀撞擊轉子葉片22，這使轉子18繞著旋轉軸線30旋轉。當轉子葉片22旋轉且經受離心力時，轉子葉片22還會經受各種力和彎曲力矩。因而，轉子葉片22可從中性或非偏轉位置偏轉到偏轉或加載位置，從而減小在葉片22和塔架12之間的塔架間隙。為了監(jiān)測葉片22的位置和降低塔架撞擊的可能性，可建立預定的塔架間隙閾值M(圖幻。因而，如果葉片22中的一個或多個偏轉超過此塔架間隙閾值54，則可采取矯正動作(例如調節(jié)葉片22的槳距或改變機艙16的傾角68 (圖5))， 以增加在塔架12和葉片(一個或多個)22之間的空間。如本文中所用，用語“塔架間隙閾值”大體對應于距塔架12的這樣的最小距離即在風力渦輪機10的運行期間，為了降低塔架撞擊的可能性，轉子葉片22保持在該最小距離處。因而，應當理解，塔架間隙閾值M可取決于例如轉子葉片的長度、轉子葉片的撓度/剛度和/或風力渦輪機的預期運行狀況而在風力渦輪機之間有所不同?，F(xiàn)在參照圖2，示出了風力渦輪機10的轉子葉片40的一個實施例的側視圖。如所顯示的那樣，轉子葉片40包括用于將葉片40安裝到轉子18(圖1)的轂20上的葉根部分M。轉子葉片40還包括設置在葉片40的與葉根部分M相對的一端處的葉尖42。轉子葉片40的主體44大體在葉根部分M和葉尖42之間延伸，并且限定轉子葉片40的壓力側 46和吸力側48。另外，主體44大體可限定基本空氣動力學的輪廓，以使得葉片40能夠使用已知的翼型原理來從風中捕獲動能。圖2還示出了轉子葉片40的葉片長度50。大體上，葉片長度50可沿縱向方向 (即，平行于塔架12的中心線38的方向)限定在葉根部分M與轂20的接合部和在葉片 40上的距葉片40的旋轉軸線30最遠的點之間。因而，轉子葉片40和轂M的接合部可限定0%的葉片長度，而葉片40的最外面的點可限定100%的葉片長度。應當理解，轉子葉片 40大體可具有任何適當的葉片長度50。例如，在一個實施例中，轉子葉片40可具有約15 米至約91米的范圍一例如約20米至約85米或約40米至約55米(的范圍)以及在它們之間的所有其它子范圍一中的長度。但是，其它非限制性實例可包括小于15米的葉片長度或大于91米的長度。仍然參照圖2，轉子葉片40的主體44還可限定在葉片40的葉尖42處終止的吸力側小翼52。如上面所指出的那樣，吸力側小翼可對風力渦輪機10提供許多性能優(yōu)點，包括但不限于減小阻力、降低噪聲和減小風力渦輪機直徑，以及增大功率系數。大體上，吸力側小翼52可在朝葉片40的吸力側48的方向(即，沿朝向風力渦輪機10的塔架12的方向) 上向內延伸。在一個實施例中，小翼52可定向成使得其朝向塔架12基本垂直于塔架12的中心線38而延伸。但是，在備選實施例中，小翼52可相對于中心線38或相對于轉子葉片 40的吸力側48以任何適當的角定向。另外，小翼52的特定大小和形狀大體可不同，這取決于例如轉子葉片的大小和形狀、風力渦輪機的預期運行狀況和風力渦輪機的期望性能。因而應當理解，本主題的吸力側小翼大體可構造成在本領域中已知的用于改進翼型形狀的主體的空氣動力學效率和其它與性能相關的參數的任何小翼或其它翼尖裝置。另外，如在圖2中所示，轉子葉片40大體可構造成使得轉子葉片40的葉尖42至少保持在風力渦輪機10的預定的塔架間隙閾值M處。具體而言，轉子葉片40可包括遠離塔架12而延伸的成角度部分56。因而，轉子葉片40可構造成包括向內延伸的吸力側小翼 52，而在葉片40和塔架12之間的距離不會減小。例如，在圖5中示出了與本主題的轉子葉片40相關的傳統(tǒng)的直轉子葉片22。如所顯示的那樣，本文中描述的轉子葉片40的構造可容許葉片40的葉尖42與傳統(tǒng)的轉子葉片22的葉尖80定位在基本相同位置處。因而，可對本主題的轉子葉片40提供與吸力側小翼52相關聯(lián)的許多性能優(yōu)點，而不增加轉子葉片 (一個或多個)40在風力渦輪機10的運行期間會撞擊塔架12的可能性。仍然參照圖2，在一個實施例中，成角度部分56可設置在限定在轉子葉片40中的第一彎曲部58和第二彎曲部60之間。大體上，轉子葉片40的第一彎曲部58可構造成使得成角度部分56在朝葉片40的壓力側46的方向(即，沿遠離風力渦輪機10的塔架12的方向)上向外延伸。因而，如圖2中所示，成角度部分56可在第一彎曲部58和第二彎曲部60 之間持續(xù)地遠離塔架12而延伸。但是應當理解，在備選實施例中，成角度部分56無需持續(xù)地遠離塔架12而延伸，而是相反，成角度部分56可包括平行于塔架12或甚至朝向塔架12 而延伸的一個或多個段。另外，在示出的實施例中，顯示了轉子葉片40的成角度部分56沿著其長度是基本彎曲的。但是在一個備選實施例中，應當理解，成角度部分56可在第一彎曲部58和第二彎曲部60之間沿直線延伸。應當理解，如本文中所用，用語“彎曲部”和“彎曲”可包括如通過圖3和4的第一彎曲部58和第二彎曲部60來顯示的彎曲的彎曲部(例如，特征在于平滑的邊緣或提供了平滑的過渡點的彎曲部)和有角的彎曲部(例如，特征在于在一點處會合的邊緣或提供了尖銳的過渡點的彎曲部)兩者。限定在轉子葉片40中的第二彎曲部60大體可構造成使得吸力側小翼52在朝葉片40的吸力側48的方向(即，沿朝向塔架12的方向)上向內延伸。因而，在一個實施例中，第二彎曲部60大體可在成角度部分56和吸力側小翼52之間限定接合部，而吸力側小翼52從第二彎曲部60延伸到轉子葉片40的葉尖42。另外，當在成角度部分56和小翼52 之間的過渡部是彎曲的時，例如當第二彎曲部60構造成彎曲的彎曲部時，吸力側小翼52大體可包括鉤狀小翼，并且因而在成角度部分56和小翼52的接合部處限定半徑(未示出)?，F(xiàn)在參照圖3，示出了在圖2中描繪的轉子葉片40的放大局部視圖。如所顯示的那樣，成角度部分56在限定在轉子葉片40中的第一彎曲部58和第二彎曲部60之間延伸。 另外，吸力側小翼52可在第二彎曲部60和轉子葉片40的葉尖42之間延伸。大體上應當理解，轉子葉片40可彎曲成或以別的方式形成為具有構造成以便在葉尖42和風力渦輪機 10的塔架12之間保持期望的塔架間隙的任何形狀或輪廓。例如，如圖3中所示，轉子葉片 40可在第一彎曲部58和葉尖42之間具有基本彎曲的輪廓，使得彎曲的或平滑的邊緣/過渡部限定在彎曲部58、60中的各個處。備選地，轉子葉片40可在第一彎曲部58和葉尖42 之間具有基本直線的輪廓，而彎曲部58、60限定尖銳的或非彎曲的邊緣。在本主題的一個特定實施例中，轉子葉片40的在第一彎曲部58和葉尖42之間的輪廓或形狀可構造成三次貝塞爾曲線。例如，如本領域的普通技術人員一般理解的那樣，可在具有坐SE1U1, yi)禾口 E2U2，I2)的兩個端點㈤和。之間構建三次貝塞爾曲線，其中，曲線的形狀由兩個控制點抝和(2)控制，這兩個控制點與端點設置在同一平面上，并且具有坐標C1 (X3，y3) ^P C2 (x4, y4)。因而，作為實例，可使用以下等式來對圖3中示出的轉子葉片40的在第一彎曲部58的位置(例如E1)和葉尖42(例如E2)之間的坐標(X(t), Y(t))建模其中，t是必須在0和1之間取值的自變量。但是應當理解，轉子葉片40無需構造成三次貝塞爾曲線，并且因而大體可構造成與本領域已知的各種其它適當的數學模型相一致。仍然參照圖3，成角度部分56的彎曲角62可相對于葉片40的縱向方向(S卩，相對于塔架12(圖幻的中心線38)而限定在第一彎曲部58和第二彎曲部60之間。大體上，彎曲角62可選擇成使得成角度部分56充分地遠離塔架12而延伸，從而允許在塔架12和轉子葉片40的葉尖42之間保持適當的間隙。例如，在一個實施例中，彎曲角62的范圍可為約0度至約60度，例如約10度至約45度或約25度至約35度，以及它們之間的所有其它子范圍。但是應當理解，彎曲角62大體可針對各個轉子葉片構造而有所不同，這取決于許多因素，包括但不限于小翼高度64和沿著葉片長度50(圖幻的這樣的位置第一彎曲部58 在轉子葉片40中限定在該位置處。例如，當小翼52的高度64增加時，彎曲角62可能必須增大，以確保在葉尖42和塔架12之間保持適當的間隙。類似地，當第一彎曲部58限定在轉子葉片40中所處的位置進一步朝向葉尖42移動時，可能需要增大彎曲角62，以適應向內延伸的吸力側小翼52。仍然參照圖3，小翼高度64大體可限定在第二彎曲部60的最外面的點(例如，在葉片40上的距塔架12最遠的點)和葉片40的葉尖42之間。應當理解，類似于彎曲角62， 吸力側小翼52的期望高度64大體可有所不同，這取決于若干個因素，包括但不限于轉子葉片40的葉片長度50(圖2)、轉子葉片40的撓度/剛度、風力渦輪機10的整體構造和為風力渦輪機10選擇的特定的塔架間隙閾值M。另外，小翼高度64還可取決于彎曲角62和限定第一彎曲部58所處的沿著葉片長度50(圖幻的位置而有所不同。具體而言，當彎曲角 62增大或限定第一彎曲部所處的沿著葉片長度50的位置朝向葉根部分M向上移動時，小翼高度64可增加。但是，在一個實施例中，小翼高度64可小于等于轉子葉片40的總長度 50(圖2)的約20%，例如約5%至約20%或約10%至約15%，以及它們之間的所有子范圍。另外，在圖2和3中示出的實施例中，大體顯示了轉子葉片40的葉尖42與葉片40 的葉根部分M設置在距塔架12大致相同的距離處。但是應當理解，在本主題的各種其它實施例中，葉尖42可設置成更遠離或更靠近塔架12。例如，在一個實施例中，吸力側小翼 52可具有增加的小翼高度64，且/或可減小彎曲角62，使得在葉尖42和塔架12之間的間隙小于在葉根部分M和塔架12之間的間隙。備選地，小翼52可具有減小的高度64，且/ 或可增大在第一彎曲部58和第二彎曲部60之間的彎曲角62。因而，可相對于在葉根部分 24和塔架12之間的間隙來增大在葉尖42和塔架12之間的間隙?，F(xiàn)在參照圖4，示出了根據本主題的各方面的轉子葉片40的另一個實施例。如所顯示的那樣，轉子葉片40包括葉根部分24、葉尖42和在葉根部分M和葉尖42之間延伸的主體44。另外，轉子葉片40包括限定在第一彎曲部58和第二彎曲部60之間的成角度部分 56。另外，吸力側小翼52被轉子葉片40限定在第二彎曲部60和葉尖42之間。但是，不像在圖2和3中示出的實施例，第一彎曲部58在轉子葉片40中沿著葉片40的長度50限定在向下更遠處。具體而言，在圖2和3中描繪的轉子葉片40的第一彎曲部58大體上限定在葉片30的總長度50的約60%處。相反，在圖4中示出的實施例中，第一彎曲部58限定在轉子葉片40的總長度50的約85%處。因而，如所顯示的那樣，主體44的較大部分基本垂直于旋轉軸線30而延伸。另外，在這種實施例中，在第一彎曲部58和第二彎曲部60之間的彎曲角62(圖3)必須相對更尖銳/更大，以適應與圖2和3的實施例相同高度64的吸力側小翼52，以及在風力渦輪機10的運行期間使轉子葉片40仍然保持在最小塔架間隙閾值M處或超出最小塔架間隙閾值M。但是應當理解，轉子葉片40的第一彎曲部58大體可限定在沿著轉子葉片40的長度50的任何適當的位置處，并且因而無需限定在上面所述的葉片長度處。因而，在一個實施例中，第一彎曲部58可在轉子葉片40中限定在該轉子葉片40的總長度50的0%和約95%之間，例如約0%至約50%或約30%至約70%或約60%至約95%，以及它們之間的所有其它子范圍。本領域普通技術人員應當理解，第一彎曲部58限定在0%葉片長度處，是指第一彎曲部58可限定在葉根部分M和轂20之間的接合部處，使得成角度部分58大體從這種接合部延伸?，F(xiàn)在參照圖5，示出了如本文中描述的那樣構造的轉子葉片40的一個實施例處于非偏轉/未加載位置和偏轉/加載位置66。還示出了傳統(tǒng)的直轉子葉片22處于非偏轉/ 未加載位置和偏轉/加載位置82，以用于比較目的。轉子葉片40大體上包括限定在第一彎曲部58和第二彎曲部60之間的成角度部分56。另外，吸力側小翼52在轉子葉片40中限定在第二彎曲部60和葉尖42之間。應當理解，在圖5中顯示了機艙16具有經調節(jié)的傾角68。如一般理解的那樣，機艙16的傾角68可在風力渦輪機10的運行期間改變，以使轉子葉片轉離塔架12。傾角68大體可定義為旋轉軸線30與塔架的中心線38的垂直性的度量。仍然參照圖5，由于轉子葉片40的構造的原因，葉片40大體可類似于傳統(tǒng)的轉子葉片22那樣相對于塔架12而定位。因而，應當理解，本主題的轉子葉片40提供了對吸力側小翼52的包括，而不減少在轉子葉片40和塔架12之間的距離。具體而言，在一個實施例中，轉子葉片40的彎曲部58、60可構造成使得葉片40的葉尖42在風力渦輪機10的運行期間與傳統(tǒng)的葉片22的葉尖80設置在基本相同的位置處。因而，當轉子葉片40沿風向 28偏轉到其偏轉/加載位置66時，轉子葉片的葉尖42可與處于其偏轉/加載位置82處的傳統(tǒng)的葉片22保持在相同塔架間隙閾值M處或超出該塔架間隙閾值M。但是應當理解， 本主題的轉子葉片40無需構造成使得葉尖42與傳統(tǒng)的轉子葉片22的葉尖80定位在基本相同的位置處。相反，轉子葉片40大體可具有使得葉尖42能夠在風力渦輪機10的運行期間保持在塔架間隙閾值M處的任何構造，以便將塔架撞擊的可能性減到最低。此外，應當理解，彎曲部58、60可構造成以便處理在本主題的轉子葉片40由于風況的原因而展現(xiàn)的偏轉的幅度和傳統(tǒng)的轉子葉片22所展現(xiàn)的典型的偏轉之間的任何差異。例如，如果本主題的轉子葉片40的硬度更高，并且因而與傳統(tǒng)的葉片22相比展現(xiàn)更少的偏轉，則可減少轉子葉片40需要遠離塔架12而彎曲的距離。備選地，如果本主題的轉子葉片構造成使得與傳統(tǒng)的葉片22的相比，該轉子葉片由于風況的原因朝向塔架12偏轉得更遠，則彎曲部58、60可設計成以便處理這樣的另外的偏轉。另外，應當理解，可通過本領域已知的任何適當的手段來制造本主題的轉子葉片 40。在一個實施例中，整個轉子葉片40可模制成或以別的方式形成為單個部件。備選地， 轉子葉片40可形成為段。因而，在一個實施例中，吸力側小翼52可形成為單獨的構件，并然后通過任何適當的手段來固定到轉子葉片40的主體44上。在另一個實施例中，成角度部分56和吸力側小翼52可各自模制成單獨的段，并且然后與任何其它的段結合而形成轉子葉片40。在甚至另一個實施例中，成角度部分56和吸力側小翼52可模制成或以別的方式形成為一個單個的段，并且此后與主體44的其余部分結合而產生轉子葉片40。
此書面描述使用了實例來公開本發(fā)明，包括最佳模式，并且還使得本領域的任何技術人員能夠實踐本發(fā)明，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)，以及執(zhí)行任何結合的方法。本發(fā)明的可授予專利的范圍由權利要求限定，并且可包括本領域技術人員想到的其它實例。 如果這樣的其它實例包括不異于權利要求的字面語言的結構元素，或如果它們包括與權利要求的字面語言無實質性差異的等效結構元素，則這樣的其它實例意圖處于權利要求的范圍內。
權利要求
1.一種用于風力渦輪機(10)的轉子葉片(40)，所述轉子葉片00)包括葉根部分(24)；葉尖(42)；以及，在所述葉根部分04)和所述葉尖0 之間延伸的主體(44)，所述主體04)包括壓力側(46)和吸力側(48)，所述主體(44)限定了在所述葉尖(42)處終止的吸力側小翼(52)， 所述吸力側小翼(52)在朝所述吸力側08)的方向上向內延伸，其中，彎曲部(58)限定在所述主體04)中，使得所述主體G4)的一部分在朝所述壓力側(46)的方向上向外延伸。
2.根據權利要求1所述的轉子葉片(40)，其特征在于，所述主體04)限定第一彎曲部 (58)和第二彎曲部(60)。
3.根據權利要求2所述的轉子葉片(40)，其特征在于，所述主體04)的所述部分在所述第一彎曲部(58)和所述第二彎曲部(60)之間在朝所述壓力側G6)的方向上向外延伸。
4.根據權利要求2所述的轉子葉片(40)，其特征在于，所述吸力側小翼(52)限定在所述第二彎曲部(60)和所述葉尖02)之間。
5.根據前述權利要求中的任一項所述的轉子葉片(40)，其特征在于，所述彎曲部 (58)限定小于約60度的彎曲角(62)。
6.根據前述權利要求中的任一項所述的轉子葉片(40)，其特征在于，所述彎曲部 (58)在所述主體(44)中限定在所述轉子葉片(40)的總長度(50)的0%和約95%之間。
7.根據權利要求6所述的轉子葉片(40)，其特征在于，所述彎曲部(58)在所述主體 (44)中限定在所述轉子葉片(40)的總長度(50)的約0%和約60%之間。
8.根據前述權利要求中的任一項所述的轉子葉片(40)，其特征在于，所述吸力側小翼 (52)具有小于等于所述轉子葉片(40)的總長度(50)的約20%的高度(64)。
9.一種風力渦輪機(10)，包括塔架(12)；安裝在所述塔架(12)的頂上的機艙(16)；聯(lián)接到所述機艙(16)上的轉子(18)，所述轉子(18)包括轂O0)；以及，從所述轂O0)延伸的至少一個轉子葉片(40)，所述至少一個轉子葉片00)限定了在朝所述塔架(12)的方向上向內延伸的吸力側小翼(52)，其中，彎曲部(58)限定在所述至少一個轉子葉片GO)中，使得所述至少一個轉子葉片 (40)的一部分沿遠離所述塔架(12)的方向向外延伸。
10.根據權利要求9所述的風力渦輪機(10)，其特征在于，所述至少一個轉子葉片 (40)構造成在所述風力渦輪機(10)的運行期間使所述至少一個轉子葉片GO)的葉尖 (42)保持在塔架間隙閾值(54)處或超出所述塔架間隙閾值(54)。
11.根據前述權利要求中的任一項所述的風力渦輪機(10)，其特征在于，所述至少一個轉子葉片GO)限定第一彎曲部(58)和第二彎曲部(60)，所述至少一個轉子葉片00)的所述部分在所述第一彎曲部(58)和所述第二彎曲部(60)之間沿遠離所述塔架(1 的方向向外延伸。
12.根據權利要求11所述的風力渦輪機(10)，其特征在于，所述吸力側小翼(52)限定在所述至少一個轉子葉片GO)的所述第二彎曲部(60)和葉尖0 之間。
13.根據前述權利要求中的任一項所述的風力渦輪機(10)，其特征在于，所述彎曲部 (58)限定小于約60度的彎曲角(62)。
14.根據前述權利要求中的任一項所述的風力渦輪機(10)，其特征在于，所述彎曲部 (58)在所述至少一個轉子葉片GO)中限定在所述至少一個轉子葉片GO)的總長度(50) 的0%和約95%之間。
15.根據前述權利要求中的任一項所述的風力渦輪機(10)，其特征在于，所述吸力側小翼(52)具有小于等于所述至少一個轉子葉片GO)的總長度(50)的約20%的高度(64)。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有吸力側小翼的風力渦輪機轉子葉片。公開了用于風力渦輪機(10)的轉子葉片(40)。轉子葉片(40)可包括葉根部分(24)、葉尖(42)和在葉根部分(24)和葉尖(42)之間延伸的主體(44)。主體(44)可包括壓力側(46)和吸力側(48)。另外，小翼(52)可由主體(44)限定。小翼(52)可在轉子葉片(40)的葉尖(42)處終止，并且在朝主體(44)的吸力側(28)的方向上向內延伸。另外，彎曲部(58)可限定在主體(44)中，使得主體(44)的一部分在朝主體(44)的壓力側(46)的方向上向外延伸。
文檔編號F03D1/06GK102338028SQ201110197718
公開日2012年2月1日 申請日期2011年7月15日 優(yōu)先權日2010年7月16日
發(fā)明者M. D. 弗雷爾 A., U. 克格勒 K., 維杜拉 R. 申請人:通用電氣公司