本實(shí)用新型涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片葉尖降噪設(shè)計(jì)的技術(shù)領(lǐng)域,尤其是指一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片用的降噪結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
業(yè)內(nèi)習(xí)知,風(fēng)力發(fā)電機(jī)處于工作狀態(tài)時(shí),旋轉(zhuǎn)的葉片,尤其是葉尖會(huì)以很高的線速度切割空氣產(chǎn)生空氣動(dòng)力學(xué)噪聲?,F(xiàn)有研究表明空氣動(dòng)力學(xué)噪音機(jī)制可以分為以下幾類:a)邊界層氣流從葉片后緣脫落;b)邊界層分離;c)邊界層不穩(wěn)定導(dǎo)致的漩渦脫落;d)因葉片鈍后緣而產(chǎn)生的漩渦脫落。
隨著風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展,適合風(fēng)力發(fā)電的偏遠(yuǎn)地區(qū)必將飽和,開(kāi)發(fā)離人群密集地區(qū)的風(fēng)力資源勢(shì)在必行,然而噪聲過(guò)大,則會(huì)影響居民的正常生活,成為風(fēng)力發(fā)電開(kāi)發(fā)利用人群密集區(qū)域風(fēng)力資源的障礙。
低噪聲的葉片成為開(kāi)發(fā)人群密集區(qū)域的關(guān)鍵。當(dāng)今,已經(jīng)有相當(dāng)?shù)亩嗟驮胍羧~片結(jié)構(gòu),例如:葉片后緣附加鋸齒裝置;仿貓頭鷹羽毛的毛刷;渦流產(chǎn)生器,等等。
在風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片后緣附加降噪裝置成為了現(xiàn)在降噪的主要方法,如下:
EP1314885A1公開(kāi)了一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的葉片的柔性鋸齒狀后緣,提高了其現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的效率,提出了將鋸齒狀板附接在風(fēng)力渦輪葉片的后緣的至少一部分上。通過(guò)使用鋸齒狀后緣,升力面的升力和阻力特性可得以提高。
EP0652367A1提出了具有帶有鋸齒形狀的后緣的風(fēng)力渦輪。為了得到這種形狀,可以使用鋸齒形的條,其被固定到轉(zhuǎn)子葉片的后緣。
US2008/0166241A1公開(kāi)了一種風(fēng)力渦輪葉片刷子,其中鬃毛或刷子裝在風(fēng)力渦輪葉片的外表面上。鬃毛的作用是實(shí)現(xiàn)降噪作用。鬃毛可以設(shè)置為沿著葉片的縱向方向的至少一排或者在后緣的附近。
DE10340978B1類似地公開(kāi)了一種具有附接到后緣的刷子的風(fēng)力渦輪葉片,其中刷子的每根纖維都分叉。刷子的分叉模仿貓頭鷹的羽毛。
CN201380049838.3在現(xiàn)有的鋸齒結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上更加詳細(xì)的定義了鋸齒的參數(shù)以及其兩邊與后緣的夾角和其布置位置,從而達(dá)到最優(yōu)的降噪效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺點(diǎn),提供一種設(shè)計(jì)獨(dú)特、合理可靠、效果顯著的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片用的降噪結(jié)構(gòu),能有效降低葉片的噪音,同時(shí)提高葉片的氣動(dòng)效率。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案為:一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片用的降噪結(jié)構(gòu),包括有多個(gè)類葫蘆形扁平件,該多個(gè)扁平件間隔均勻分布在葉片展向75%-95%位置對(duì)應(yīng)的后緣上或者葉片全部后緣上,且兩兩扁平件的布置間距即兩相鄰扁平件在各自長(zhǎng)度方向上的中心線間距離為扁平件長(zhǎng)度的40%-50%,所述扁平件的窄端朝外,其橫截面為長(zhǎng)方形,其最大厚度小于或等于葉片后緣厚度,且沿氣流方向逐漸減小,該扁平件的最大寬度為其長(zhǎng)度的20%-30%,其長(zhǎng)度控制在葉片弦長(zhǎng)的15%-25%。
所述兩兩扁平件之間采用圓倒角過(guò)渡。
所述扁平件上分布有球形凸起或者圓柱形凸起。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下優(yōu)點(diǎn)與有益效果:
本實(shí)用新型提供的降噪結(jié)構(gòu),通過(guò)改變?nèi)~片后緣的氣流狀態(tài),從而達(dá)到降噪的目的。對(duì)于未增加降噪結(jié)構(gòu)的葉片,在其后緣處會(huì)產(chǎn)生較大渦流,渦流為葉片氣動(dòng)噪音的主要來(lái)源。本實(shí)用新型中的降噪結(jié)構(gòu)可以打散上述渦流,從而達(dá)到降噪的目的。
附圖說(shuō)明
圖1為風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為帶有扁平件的葉片局部軸視圖。
圖3為帶有扁平件的葉片局部俯視圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例1
如圖1至圖3所示,本實(shí)施例所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片用的降噪結(jié)構(gòu),包括有多個(gè)類葫蘆形扁平件1,該多個(gè)扁平件1間隔均勻分布在葉片2展向75%-95%位置對(duì)應(yīng)的后緣3上或者葉片全部后緣3上,葉片前緣4保持不變,且兩兩扁平件1的布置間距即兩相鄰扁平件在各自長(zhǎng)度方向上的中心線間距離a為扁平件長(zhǎng)度b的40%-50%,所述扁平件1的窄端朝外,其橫截面為長(zhǎng)方形,其最大厚度小于或等于葉片后緣厚度,且沿氣流方向逐漸減小,該扁平件1的最大寬度c為其長(zhǎng)度b的20%-30%,其長(zhǎng)度b控制在葉片弦長(zhǎng)的15%-25%(20%最佳)。
此外,為了避免產(chǎn)生不必要的渦流,兩兩扁平件1之間采用圓倒角5過(guò)渡。
本實(shí)施例上述的降噪結(jié)構(gòu)可以通過(guò)注塑或者3D打印等方式生產(chǎn),然后附接在現(xiàn)有的葉片后緣位置,達(dá)到降低噪音的目的。
實(shí)施例2
與實(shí)施例1不同的是本實(shí)施例所述的扁平件上分布有球形凸起(圖中未畫出)。
實(shí)施例3
與實(shí)施例1不同的是本實(shí)施例所述的扁平件上分布有圓柱形凸起(圖中未畫出)。
以上所述之實(shí)施例子只為本實(shí)用新型之較佳實(shí)施例,并非以此限制本實(shí)用新型的實(shí)施范圍,故凡依本實(shí)用新型之形狀、原理所作的變化,均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。