一種控制風(fēng)電葉片葉根加長(zhǎng)段流動(dòng)分離的裝置及風(fēng)電葉片、發(fā)電的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種控制風(fēng)電葉片葉根加長(zhǎng)段流動(dòng)分離的裝置及風(fēng)電葉片、發(fā)電機(jī)，所述裝置在葉根處增加一圓柱體，在所述圓柱體內(nèi)側(cè)設(shè)置導(dǎo)流管裝置，所述導(dǎo)流管裝置設(shè)置若干導(dǎo)流管，所述導(dǎo)流管貫穿圓柱體，在所述圓柱體外側(cè)設(shè)置齒狀板條裝置，這樣可以解決風(fēng)電葉片葉根加長(zhǎng)段的流動(dòng)分離，從而減弱因流動(dòng)分離引起葉片的振動(dòng)，另外也降低了加長(zhǎng)段的重量，一定程度上降低成本費(fèi)用。
【專利說明】一種控制風(fēng)電葉片葉根加長(zhǎng)段流動(dòng)分離的裝置及風(fēng)電葉片、發(fā)電機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于清潔能源【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種控制風(fēng)電葉片葉根加長(zhǎng)段流動(dòng)分離的設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]能源危機(jī)與環(huán)境污染，是當(dāng)前全人類共同面臨的嚴(yán)重問題。傳統(tǒng)化石能源的日漸枯竭，生活環(huán)境的嚴(yán)重污染，這些關(guān)乎到人類生存的嚴(yán)重問題，迫使我們?nèi)ふ乙环N能夠取代傳統(tǒng)化石能源，而且對(duì)環(huán)境污染較小的新清潔能源。風(fēng)能，作為地球上取之不盡，用之不竭，而且污染較小的新清潔能源，越來越得到人們的重視。
[0003]隨著風(fēng)力發(fā)事業(yè)的發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的日臻成熟，不僅開發(fā)出適用于地勢(shì)平坦、風(fēng)資源好(如我國(guó)的三北地區(qū))的機(jī)型，同時(shí)也開發(fā)出了適用于地勢(shì)復(fù)雜、風(fēng)資源差(如我國(guó)的西南高原地區(qū))的機(jī)型，并大量的投入到實(shí)際應(yīng)用。
[0004]對(duì)于那些地勢(shì)復(fù)雜、風(fēng)資源差的高原風(fēng)場(chǎng)，風(fēng)力機(jī)運(yùn)行通常會(huì)遇到因空氣密度低而發(fā)電量降低的問題。為了解決這個(gè)問題，通常做法是使用更長(zhǎng)的葉片或者葉根加長(zhǎng)的葉片。而采用葉根加長(zhǎng)的方式，隨之帶來的問題是加長(zhǎng)段的空氣流動(dòng)分離加劇。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型針對(duì)上述問題，提出了一種設(shè)計(jì)裝置，能夠控制葉根加長(zhǎng)段的流動(dòng)分離問題。
[0006]一種控制風(fēng)電葉片葉根加長(zhǎng)段流動(dòng)分離的裝置，包括:圓柱體2，在所述圓柱體內(nèi)側(cè)設(shè)置導(dǎo)流管裝置，所述導(dǎo)流管裝置設(shè)置若干導(dǎo)流管3，所述導(dǎo)流管3貫穿圓柱體2。
[0007]作為可選方式，上述的一種控制風(fēng)電葉片葉根加長(zhǎng)段流動(dòng)分離的裝置，所述導(dǎo)流管3與水平面的夾角為a，導(dǎo)流管3距圓柱體2前緣內(nèi)壁的水平距離為C，導(dǎo)流管3距管壁的垂直距離為d ;所述夾角a大于0，所述c大于0，所述d大于O。
[0008]作為可選方式，上述的一種控制風(fēng)電葉片葉根加長(zhǎng)段流動(dòng)分離的裝置，在所述圓柱體2外側(cè)設(shè)置齒狀板條裝置。
[0009]作為可選方式，上述的一種控制風(fēng)電葉片葉根加長(zhǎng)段流動(dòng)分離的裝置，所述齒狀板條裝置設(shè)置為齒狀條形板4，所述齒狀條形板4距圓柱體2后緣外壁距離為g，所述齒狀條形板4的齒頂夾角為b，齒頂?shù)綏l板底面的距離為h，齒底到條板底面的距離為S ;所述g大于O，所述b大于0，所述h大于0，所述S大于O。
[0010]作為可選方式，上述的一種控制風(fēng)電葉片葉根加長(zhǎng)段流動(dòng)分離的裝置，所述圓柱體2為空心圓柱體。
[0011]—種具有控制風(fēng)電葉片葉根加長(zhǎng)段流動(dòng)分離的裝置的風(fēng)電葉片，所述控制風(fēng)電葉片葉根加長(zhǎng)段流動(dòng)分離的裝置設(shè)置在變槳軸承7與葉片葉根I之間。
[0012]作為可選方式，上述的一種風(fēng)電葉片，所述控制風(fēng)電葉片葉根加長(zhǎng)段流動(dòng)分離的裝置與葉根I側(cè)通過一號(hào)法蘭5連接，所述控制風(fēng)電葉片葉根加長(zhǎng)段流動(dòng)分離的裝置與變槳軸承側(cè)通過二號(hào)法蘭6連接。
[0013]作為可選方式，上述的一種風(fēng)電葉片，所述一號(hào)法蘭5、二號(hào)法蘭6通過焊接方式固定在控制風(fēng)電葉片葉根加長(zhǎng)段流動(dòng)分離的裝置上。
[0014]作為可選方式，上述的一種風(fēng)電葉片，所述齒狀條形板4距變槳軸承端側(cè)法蘭端面距離為e，所述導(dǎo)流管3距變槳軸承端側(cè)法蘭端面距離為f ;所述e大于0，所述f大于O。
[0015]一種具有加長(zhǎng)段流動(dòng)分離裝置的風(fēng)電葉片的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，所述風(fēng)電葉片設(shè)置在風(fēng)力發(fā)電機(jī)的上部。
[0016]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0017]1、采用葉根增加圓柱體的方式，可以增大風(fēng)輪的捕風(fēng)面積，提高風(fēng)力機(jī)的出力，從而能提尚風(fēng)力機(jī)的發(fā)電量。
[0018]2、在風(fēng)力機(jī)葉片葉根圓柱體加長(zhǎng)段內(nèi)側(cè)設(shè)置導(dǎo)流管裝置，將高能量的空氣通過駐點(diǎn)流向兩側(cè)，從而將空氣流動(dòng)的加速區(qū)域內(nèi)的部分高能量空氣引到低能量區(qū)域，增加低能量區(qū)域的空氣流動(dòng)速度，減弱空氣流動(dòng)分離。同時(shí)，可以減弱因流動(dòng)分離引起葉片的振動(dòng)。
[0019]3、導(dǎo)流管起到一定的支持作用，能夠適當(dāng)?shù)慕档蛨A柱體管壁厚度，從而可以節(jié)約圓柱體的用料而到達(dá)節(jié)約成本的目的。
[0020]4、在風(fēng)力機(jī)葉片葉根圓柱體加長(zhǎng)段上設(shè)置齒狀板條裝置，用其破碎空氣流過圓柱段時(shí)形成的分離旋渦，改變脫落渦的渦強(qiáng)度和脫落時(shí)間，再配合導(dǎo)流管引入的高能量空氣，進(jìn)一步減弱分離區(qū)的流動(dòng)分離。同時(shí)保證葉片的安全。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]本實(shí)用新型將通過例子并參照附圖的方式說明，其中:
[0022]圖1為一種控制風(fēng)電葉片葉根加長(zhǎng)段流動(dòng)分離的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為葉根加長(zhǎng)段圓柱體內(nèi)側(cè)導(dǎo)流管布置圖；
[0024]圖3為圓柱體外側(cè)齒狀板條布置圖；
[0025]圖4為齒狀板條局部B放大圖；
[0026]圖5為一種控制風(fēng)電葉片葉根加長(zhǎng)段流動(dòng)分離的裝置的三維圖；
[0027]圖6為一種控制風(fēng)電葉片葉根加長(zhǎng)段流動(dòng)分離的裝置的局部三維圖；
[0028]圖7為一種控制風(fēng)電葉片葉根加長(zhǎng)段流動(dòng)分離的裝置另一側(cè)的三維圖；
[0029]附圖標(biāo)記:1為葉根、2為圓柱體、3為導(dǎo)流管、4為齒狀條形板、5為一號(hào)法蘭、6為二號(hào)法蘭、7為變槳軸承、8為T型螺栓、9為一號(hào)焊接位置、10為二號(hào)焊接位置、11為前緣內(nèi)壁、12為后緣外壁、13為迎風(fēng)面、14為背風(fēng)面、15為氣流入口、16為氣流出口、17為導(dǎo)流管與圓柱體壁面焊接處、18為通孔、19為沉孔。

【具體實(shí)施方式】
[0030]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0031]一種控制風(fēng)電葉片葉根加長(zhǎng)段流動(dòng)分離裝置，采用齒狀板條與導(dǎo)流管控制加長(zhǎng)段的空氣流動(dòng)分離渦。風(fēng)力機(jī)葉片可以在葉根I處增加一段空心圓柱體2的方式增長(zhǎng)葉片葉根，加長(zhǎng)段圓柱體2與葉根I和變槳軸承7使用法蘭連接，法蘭通過焊接方式固定在圓柱體上，其中9為一號(hào)焊接位置，10為二號(hào)焊接位置，如圖1、圖5、圖7所示，所述圓柱體2與葉根I側(cè)通過一號(hào)法蘭5連接，所述圓柱體2與變槳軸承7側(cè)通過二號(hào)法蘭6連接。
[0032]導(dǎo)流管裝置是焊接在風(fēng)力機(jī)葉片葉根圓柱體2加長(zhǎng)段內(nèi)側(cè)，該裝置將高能量的空氣引到低能量區(qū)域，增加低能量區(qū)域的空氣流動(dòng)速度，減弱空氣流動(dòng)分離。所述導(dǎo)流管裝置設(shè)置若干導(dǎo)流管3，所述導(dǎo)流管3的內(nèi)徑為Φ，所述內(nèi)徑Φ大于O。如圖2所示，所述導(dǎo)流管3貫穿圓柱體4，所述導(dǎo)流管3的兩端焊接在圓柱體2內(nèi)，并在圓柱體2的表面形成氣流入口 15、氣流出口 16。所述導(dǎo)流管3與水平面的夾角為a，導(dǎo)流管3距圓柱段前緣內(nèi)壁11的水平距離為C，導(dǎo)流管3距管壁的垂直距離為d，其中所述夾角a大于0，所述c大于0，所述d大于O。
[0033]如圖3、圖4所示，在風(fēng)力機(jī)葉片葉根圓柱體2加長(zhǎng)段上焊接齒狀板條裝置，用其破碎空氣流過圓柱段時(shí)形成的分離旋渦。所述齒狀板條裝置設(shè)置為齒狀條形板4，所述齒狀條形板4距圓柱體2后緣外壁12距離為g。所述齒狀條形板4的齒頂夾角為b，齒頂?shù)綏l板底面的距離為h，齒底到條板底面的距離為S。所述齒狀條形板4距變槳軸承端側(cè)法蘭端面距離為e，所述導(dǎo)流管3距變槳軸承端側(cè)法蘭端面距離為f，其中，所述g大于0，所述b大于0，所述h大于0，所述S大于0，所述e大于0，所述f大于O。
[0034]在風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片上設(shè)置所述的控制風(fēng)電葉片葉根加長(zhǎng)段流動(dòng)分離的裝置，將該裝置設(shè)置在變槳軸承7與葉片葉根I之間，并將具有該裝置的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片應(yīng)用在風(fēng)力發(fā)電機(jī)上。
[0035]在風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電的過程中，在風(fēng)力機(jī)的葉根I增加一節(jié)圓柱體2，能夠增大風(fēng)輪的捕風(fēng)面積，也能提高風(fēng)力機(jī)的發(fā)電量。加長(zhǎng)段圓柱體2通過法蘭葉片和變槳軸承7相連接。與葉片葉根I端聯(lián)接的I號(hào)法蘭5上螺栓孔是通孔，葉片葉根I上的螺栓通過這些通孔與圓柱體2聯(lián)接。與變槳軸承7端聯(lián)接的法蘭上螺栓孔是沉孔，提前在法蘭上安裝螺栓銷，通過螺栓銷與變槳軸承連接。整個(gè)加長(zhǎng)段的長(zhǎng)度以及控制流動(dòng)分離裝置，都可以在安裝前預(yù)制好。而加長(zhǎng)段的長(zhǎng)度需要根據(jù)整機(jī)載荷和設(shè)計(jì)費(fèi)用確定。
[0036]導(dǎo)流管3通過焊接的方式固定在葉根加長(zhǎng)段圓柱體2內(nèi)側(cè)，17為導(dǎo)流管與圓柱體壁面焊接處。所述導(dǎo)流管3的長(zhǎng)度、管壁的厚度、管徑大小、進(jìn)氣口的位置(氣流入口)、出氣位置(氣流出口)、管子根數(shù)、布置方式、等都需根據(jù)不同的葉片和加長(zhǎng)段圓柱體的長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整?？諝鈴挠L(fēng)面13經(jīng)駐點(diǎn)流向兩側(cè)，從氣流出口 16流出，到達(dá)背風(fēng)面14周圍，其速度有個(gè)先增大后減小的變化過程，因此在空氣流動(dòng)的加速區(qū)域內(nèi)，通過導(dǎo)流管3，將該區(qū)域內(nèi)的部分高能量空氣引至低能量區(qū)(分離區(qū))，增加低能量區(qū)域內(nèi)的空氣能量，削弱流動(dòng)分離。同時(shí)，由于導(dǎo)流管起到一定的支持作用，因而能夠適當(dāng)?shù)慕档蛨A柱體管壁厚度。
[0037]齒狀條形板4通過焊接方式固定在葉根I加長(zhǎng)段圓柱體2外壁面的合適位置，如圖6所示，所述齒狀條形板的設(shè)置可以是沿著圓柱體的軸線方向或者與圓柱體的軸線方向相交。齒狀條形板的形狀可以是三角板。其齒高、齒寬、齒數(shù)以及條形板的厚度等都需根據(jù)加長(zhǎng)段圓柱體2長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整?？諝饬鹘?jīng)圓柱體2加長(zhǎng)段壁面一定距離后，在其背風(fēng)面14發(fā)生流動(dòng)分離，而分離渦的渦量強(qiáng)度及渦脫落時(shí)間直接影響葉片的安全，因此在加長(zhǎng)段圓柱體2上合適的位置加裝齒狀條形板，用以破碎分離渦，改變脫落渦的渦強(qiáng)度和脫落時(shí)間。再配合圓柱體2中的導(dǎo)流管5引入的高能量空氣，進(jìn)一步減弱分離區(qū)的流動(dòng)分離。
[0038] 本實(shí)用新型并不局限于前述的【具體實(shí)施方式】。本實(shí)用新型擴(kuò)展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組入口 ο
【權(quán)利要求】
1.一種控制風(fēng)電葉片葉根加長(zhǎng)段流動(dòng)分離的裝置，包括:圓柱體(2)，其特征在于:在所述圓柱體(2)內(nèi)側(cè)設(shè)置導(dǎo)流管裝置，所述導(dǎo)流管裝置設(shè)置若干導(dǎo)流管(3)，所述導(dǎo)流管(3)貫穿圓柱體(2)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種控制風(fēng)電葉片葉根加長(zhǎng)段流動(dòng)分離的裝置，其特征在于:所述導(dǎo)流管(3)與水平面的夾角為a，導(dǎo)流管(3)距圓柱體(2)前緣內(nèi)壁的水平距離為C，導(dǎo)流管(3)距管壁的垂直距離為d。
3.如權(quán)利要求1所述的一種控制風(fēng)電葉片葉根加長(zhǎng)段流動(dòng)分離的裝置，其特征在于:在所述圓柱體(2)外側(cè)設(shè)置齒狀板條裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的一種控制風(fēng)電葉片葉根加長(zhǎng)段流動(dòng)分離的裝置，其特征在于:所述齒狀板條裝置設(shè)置為齒狀條形板(4)，所述齒狀條形板(4)距圓柱體(2 )后緣外壁距離為g，所述齒狀條形板(4)的齒頂夾角為b，齒頂?shù)綏l板底面的距離為h，齒底到條板底面的距離為S。
5.如權(quán)利要求1所述的一種控制風(fēng)電葉片葉根加長(zhǎng)段流動(dòng)分離的裝置，其特征在于:所述圓柱體(2)為空心圓柱體。
6.一種具有如權(quán)利要求1所述的控制風(fēng)電葉片葉根加長(zhǎng)段流動(dòng)分離的裝置的風(fēng)電葉片，其特征在于:所述控制風(fēng)電葉片葉根加長(zhǎng)段流動(dòng)分離的裝置設(shè)置在變槳軸承(7)與葉片葉根(I)之間。
7.如權(quán)利要求6所述的一種風(fēng)電葉片，其特征在于:所述控制風(fēng)電葉片葉根加長(zhǎng)段流動(dòng)分離的裝置與葉根(I)側(cè)通過一號(hào)法蘭(5)連接，所述控制風(fēng)電葉片葉根加長(zhǎng)段流動(dòng)分離的裝置與變槳軸承側(cè)通過二號(hào)法蘭(6)連接。
8.如權(quán)利要求7所述的一種風(fēng)電葉片，其特征在于:所述一號(hào)法蘭(5)、二號(hào)法蘭(6)通過焊接方式固定在控制風(fēng)電葉片葉根加長(zhǎng)段流動(dòng)分離的裝置上。
9.如權(quán)利要求6所述的一種風(fēng)電葉片，其特征在于:在所述圓柱體(2)外側(cè)設(shè)置齒狀板條裝置，所述齒狀板條裝置設(shè)置為齒狀條形板(4)，所述齒狀條形板(4)距圓柱體(2)后緣外壁距離為g，所述齒狀條形板(4)的齒頂夾角為b，齒頂?shù)綏l板底面的距離為h，齒底到條板底面的距離為S，所述齒狀條形板(4)距變槳軸承(7)端側(cè)法蘭端面距離為e，所述導(dǎo)流管(3)距變槳軸承(7)端側(cè)法蘭端面距離為f。
10.—種具有如權(quán)利要求6所述的風(fēng)電葉片的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，所述風(fēng)電葉片設(shè)置在風(fēng)力發(fā)電機(jī)的上部。
【文檔編號(hào)】F03D11/00GK204186535SQ201420578006
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月9日
【發(fā)明者】戚中浩, 李 杰, 袁斌 申請(qǐng)人:東方電氣集團(tuán)東方汽輪機(jī)有限公司