技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本
發(fā)明涉及一種
轉(zhuǎn)子葉片，特別是如
權(quán)利要求1所述的
風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子葉片。
背景技術(shù)
[0002]
風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子葉片是公知的。公知的風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片在EP1845258A1中披露，包括圓柱形根部部分、翼面部分和根部部分和翼面部分之間的過渡部分，其中作為過渡部分和翼面部分之間的邊界線的臺肩終止于轉(zhuǎn)子葉片的尖端。
[0003] 臺肩和尖端之間的轉(zhuǎn)子葉片的翼面部分的幾何形狀具有變化的弦長，其中相當(dāng)線性、凹入或凸出的弦長分布。線性弦長分布容易制造，但是在總體年
能量生產(chǎn)率具有
缺陷。翼面部分的凸出弦長分布基本上相對于結(jié)構(gòu)規(guī)格進(jìn)行優(yōu)化，并且具有高機(jī)械
應(yīng)力抗力和耐用性。轉(zhuǎn)子葉片的凹入弦長分布通常相對于年能量生產(chǎn)進(jìn)行優(yōu)化。因此，轉(zhuǎn)子葉片的所選弦長分布通常是在能量生產(chǎn)率和轉(zhuǎn)子葉片的耐用性或成本之間的折衷。
[0004]
現(xiàn)有技術(shù)文件WO2007/045244A1披露一種轉(zhuǎn)子葉片，具有根部部分和弦或翼面部分以及根部部分和翼面部分之間的過渡部分。根部部分分成兩個分段，并且空氣間隙形成在根部部分的兩個分段之間。這減小了機(jī)械強(qiáng)度，并且由于根部部分難以制造，增加了制造成本。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文件EP1295032A1披露一種風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子葉片，包括用作
渦流發(fā)
電機(jī)的凸脊或構(gòu)件。
[0006] 不過轉(zhuǎn)子葉片的內(nèi)側(cè)部分和圓柱形根部部分不有助于年能量生產(chǎn)，并且因此此部分對于轉(zhuǎn)子葉片的能量生產(chǎn)性能不太重要。
[0007] 另一方面，包括葉片根部部分的內(nèi)側(cè)部分對于轉(zhuǎn)子葉片的結(jié)構(gòu)整體性以及將轉(zhuǎn)子葉片緊固在風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子處是必須的。
發(fā)明內(nèi)容
[0008] 本發(fā)明的目的在于增加特別是風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片的轉(zhuǎn)子葉片的年能量生產(chǎn)，而不降低轉(zhuǎn)子葉片的結(jié)構(gòu)整體性。
[0009] 本發(fā)明的目的將通過按照權(quán)利要求1的特征的轉(zhuǎn)子葉片來解決。本發(fā)明的轉(zhuǎn)子葉片包括葉片的表面，并且具有圓柱形根部部分、翼面部分和圓柱形根部部分和翼面部分之間的過渡部分。轉(zhuǎn)子葉片還包括過渡部分和翼面部分邊界處的臺肩以及一種元件，該元件基本上配置在圓柱形根部部分和/或過渡部分處，并且在該元件和葉片表面之間形成細(xì)槽。換言之，細(xì)槽通過將二次空
氣動力型面安裝在離開主葉片一個距離、最好是小距離處來形成。
[0010] 通過將永久連接的細(xì)槽安裝在葉片的內(nèi)側(cè)部分上并且可以在臺肩半徑外側(cè)某個距離處，可以增加內(nèi)側(cè)部分的提升系數(shù)。這將造成內(nèi)側(cè)部分更加顯著地有助于能量生產(chǎn)。
[0011] 按照本發(fā)明，有利的是該元件還延伸到翼面部分。這可以甚至進(jìn)一步增加對于本發(fā)明的至少某些
實(shí)施例的能量生產(chǎn)率的影響。
[0012] 另外，有利的是該元件在平面視圖中具有幾乎矩形的形狀。這意味著該元件可以是彎曲的，或者其截面具有平面形狀，但是在平面視圖是或多或少的矩形形狀。
[0013] 按照另一實(shí)施例，有利的是該元件在平面視圖中具有非矩形形狀，而該元件的導(dǎo)前邊緣和拖尾邊緣不平行配置或相互對準(zhǔn)。這可例如造成元件的翼形形狀。特別是，與相對端相比，該元件在根部部分的根部端處具有較大的弦長。
[0014] 按照本發(fā)明的另一實(shí)施例，該元件相對于葉片的導(dǎo)前邊緣配置，使得葉片的導(dǎo)前邊緣平行對準(zhǔn)元件的導(dǎo)前邊緣。
[0015] 按照本發(fā)明的另一實(shí)施例，該元件相對于葉片的導(dǎo)前邊緣配置，使得葉片的導(dǎo)前邊緣不平行對準(zhǔn)元件的導(dǎo)前邊緣。
[0016] 按照本發(fā)明的另一實(shí)施例，該元件相對于葉片的導(dǎo)前邊緣配置，使得葉片的導(dǎo)前邊緣平行對準(zhǔn)元件的拖尾邊緣。
[0017] 按照本發(fā)明的另一實(shí)施例，該元件相對于葉片的導(dǎo)前邊緣配置，使得葉片的導(dǎo)前邊緣不平行地對準(zhǔn)元件的拖尾邊緣。
[0018] 另外，有利的是元件在截面中的形狀是平的。這意味著元件是類似于板的平面元件。
[0019] 另外，有利的是元件在截面視圖中的形狀是彎曲的。這形成一種基本上跟隨至少轉(zhuǎn)子葉片的根部表面或轉(zhuǎn)子葉片的過渡部分的形狀，或者該形狀可偏離葉片形狀，使得元件和葉片表面之間的細(xì)槽得以變化。
[0020] 另外，有利的是元件通過緊固裝置緊固在葉片表面上，以確保元件和葉片表面之間形成細(xì)槽，并確保細(xì)槽的寬度。
[0021] 另外，在任何所述的情況下，在風(fēng)向上從逆風(fēng)側(cè)觀看位于其操作
位置上的葉片時，元件可至少部分在導(dǎo)前邊緣和/或拖尾邊緣之上伸出。
[0022] 此外，本發(fā)明的轉(zhuǎn)子葉片可設(shè)計(jì)成使得元件的導(dǎo)前邊緣配置在葉片的導(dǎo)前邊緣的前部，并且從葉片根部部分朝著葉片尖端觀看時，元件順
時針彎曲，使得元件的導(dǎo)前邊緣和拖尾邊緣之間的
角度在30°和75°之間，特別是在40°和50°之間。
[0023] 其它有利的特征在
附圖和/或權(quán)利要求的描述中說明。
附圖說明
[0024] 參考附圖，從本發(fā)明的示例性實(shí)施例的以下描述中將明白本發(fā)明的所述和其它特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖中：
[0025] 圖1表示從背風(fēng)側(cè)看到的葉片上的平面視圖的轉(zhuǎn)子葉片的示意圖；
[0026] 圖2表示從邊緣看到的葉片上的平面視圖的轉(zhuǎn)子葉片的示意圖；
[0027] 圖3表示從正風(fēng)側(cè)看到的葉片上的平面視圖的轉(zhuǎn)子葉片的示意圖；
[0028] 圖4表示從背風(fēng)側(cè)看到的葉片上的平面視圖的本發(fā)明轉(zhuǎn)子葉片的示意圖；
[0029] 圖5表示本發(fā)明轉(zhuǎn)子葉片的截面A-A的示意圖；
[0030] 圖6表示從邊緣看到的葉片上的平面視圖的本發(fā)明轉(zhuǎn)子葉片的示意圖；
[0031] 圖7表示從正風(fēng)側(cè)看到的葉片上的平面視圖的本發(fā)明轉(zhuǎn)子葉片的示意圖；
[0032] 圖8表示從背風(fēng)側(cè)看到的葉片上的平面視圖的本發(fā)明轉(zhuǎn)子葉片的示意圖；
[0033] 圖9表示從背風(fēng)側(cè)看到的葉片上的平面視圖的本發(fā)明轉(zhuǎn)子葉片的示意圖；
[0034] 圖10表示從背風(fēng)側(cè)看到的葉片上的平面視圖的本發(fā)明轉(zhuǎn)子葉片的示意圖；以及[0035] 圖11表示從背風(fēng)側(cè)看到的葉片上的平面視圖的本發(fā)明轉(zhuǎn)子葉片的示意圖。
[0036] 具體實(shí)施方式
[0037] 圖1示意表示從現(xiàn)有技術(shù)公知并從背風(fēng)側(cè)看到的平面視圖的轉(zhuǎn)子葉片。轉(zhuǎn)子葉片1包括圓柱形根部部分部分2、翼面部分3和將根部部分2和翼面部分3連接在一起的過渡部分4。葉片1包括過渡部分4到翼面部分3之間的邊界處的臺肩5。葉片通常在根部6處緊固在附圖未示出的風(fēng)力渦輪機(jī)的
輪轂上。根部6和臺肩5之間的葉片1的部分稱為葉片1的內(nèi)側(cè)部分7。如圖1a所示，葉片1在臺肩5的高度處具有最大弦長，這是由于弦長將分別從臺肩5減小到尖端8并從臺肩減小到根部6。
[0038] 圖2表示從轉(zhuǎn)子葉片的導(dǎo)前邊緣看到的圖1轉(zhuǎn)子葉片的示意圖?？梢钥闯鋈~片1的寬度d在根部部分2處幾乎恒定，并且該寬度從根部部分2到尖端8連續(xù)減小。
[0039] 圖3示意表示來自于正風(fēng)側(cè)的平面視圖的圖1轉(zhuǎn)子葉片1?？梢钥闯?，由于根部部分2、內(nèi)側(cè)部分7以及翼面部分3相同，與圖1沒有顯著差別。
[0040] 圖4示意表示從葉片11的背風(fēng)側(cè)看到的平面視圖的本發(fā)明轉(zhuǎn)子葉片。轉(zhuǎn)子葉片11包括圓柱形根部部分12、翼面部分13以及將根部部分12和翼面部分13連接在一起的過渡部分14。另外，葉片11包括在過渡部分14到翼面部分13之間的邊界處的臺肩15。葉片11可在根部16處固定在風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子或輪轂上。根部部分16和臺肩15之間的葉片的部分稱為葉片11的內(nèi)側(cè)部分17。葉片11在臺肩15的位置處具有最大弦長，這是由于弦長將分別從臺肩15減小到尖端18并從臺肩減小到根部16。
[0041] 另外，葉片11包括另外的元件19，在元件19和葉片11的表面之間形成細(xì)槽20。細(xì)槽20通過將元件19離開葉片11的表面預(yù)定距離處緊固來形成。最好是，元件19包括或包含至少一個緊固元件，可以將元件19緊固在葉片11的表面上，同時在元件19和葉片
11的表面之間形成預(yù)定細(xì)槽20。
[0042] 從圖5可以看到，元件19基本上具有葉片11表面的形狀，但是它離開該表面配置在預(yù)定距離處，以便在元件19和葉片11的表面之間形成細(xì)槽20。因此，元件19具有跟隨葉片的弧形形狀的弧形形狀。元件19的配置使得元件19的一個邊緣配置在葉片的邊緣的高度處，并且元件19順時針彎曲，使得元件的兩個邊緣之間的角度幾乎是45°。按照本發(fā)明的另一實(shí)施例，元件的兩個邊緣之間的角度可以變化。因此，30°和75°范圍內(nèi)的角度是優(yōu)選的。元件19的導(dǎo)前邊緣21在葉片11的導(dǎo)前邊緣21的高度處，而元件19的拖尾邊緣22平行于葉片的導(dǎo)前邊緣，但是不平行于葉片11的拖尾邊緣24。
[0043] 從圖4、6和7可以看出，元件的長度幾乎等于過渡部分的長度或內(nèi)側(cè)部分的長度。元件19的下端靠近過渡部分的開始處
定位，并且上端在翼面部分13內(nèi)或多或少靠近臺肩
15定位。
[0044] 圖6和7表示來自于不同方面的細(xì)槽形成元件19的配置。
[0045] 圖8-11表示細(xì)槽形成元件的不同實(shí)施例及其相對于葉片11和葉片11的邊緣的配置。圖8表示元件30的配置，元件30具有幾乎等于過渡部分31的長度的長度，并且元件30對準(zhǔn)葉片11的導(dǎo)前邊緣32。這意味著元件30的導(dǎo)前邊緣和拖尾邊緣平行對準(zhǔn)葉片11的導(dǎo)前邊緣32。
[0046] 圖9表示元件33的另一配置，元件33具有在葉片11的長度方向上延伸的延長長度，并且元件33的長度大于過渡部分34的長度，同時元件33對準(zhǔn)葉片11的導(dǎo)前邊緣35。
[0047] 圖10表示元件36的另一配置，元件36具有與圖8所示的元件30幾乎相同的長度，但是元件36對準(zhǔn)葉片1的導(dǎo)前邊緣37。圖8-10所示的元件在平面視圖中具有矩形或梯形的形狀。
[0048] 圖11表示在平面視圖中偏離矩形或梯形形狀的元件38，這是由于兩個邊緣(導(dǎo)前邊緣39和拖尾邊緣40)不相互平行對準(zhǔn)。因此，元件38類似于翼形。另外，元件38的導(dǎo)前邊緣39和拖尾邊緣40之間的角度是與葉片11的過渡部分41和元件38的導(dǎo)前邊緣39之間表示的角度不相同的角度。換言之，元件38的拖尾邊緣40和過渡部分41的拖尾邊緣42之間的角度大于90°。
[0049] 圖4-11的所有實(shí)施例表示按照葉片表面形狀在截面中是平或彎曲的元件，但是定位在離開葉片表面一定距離處。因此，預(yù)定細(xì)槽在元件和葉片表面之間形成。
[0050] 按照本發(fā)明的另一實(shí)施例，元件的彎曲形狀從葉片表面的彎曲形狀變化，使得細(xì)槽將改變距離和/或?qū)挾取Ｔ撛囊粋€非常簡單的實(shí)施例具有類似于板的平形狀，并且在平面視圖中具有矩形、梯形或非矩形形狀。
[0051] 因此，元件和葉片表面之間細(xì)槽的截面寬度可以是
空氣動力形狀，或者它可以簡單地沿著元件的拱形表面具有幾乎一致的寬度。按照另一實(shí)施例，該寬度變化，這是由于該元件例如只是平板，并且葉片的表面變化。
[0052] 按照本發(fā)明細(xì)槽的形成的另一有利的方面，在葉片
制造過程中，元件或多個元件可以已經(jīng)安裝在葉片上，或者它可隨后添加，例如在葉片安裝之前添加。
[0053] 按照本發(fā)明的另一實(shí)施例，元件定位在葉片根部的區(qū)域內(nèi)，并且可延伸到葉片臺肩或者有點(diǎn)進(jìn)一步向外，并且在臺肩內(nèi)側(cè)一定距離處。
[0054] 元件的緊固可使得元件例如在元件的根部端和/或在元件的另一端處連接在葉片表面上。按照本發(fā)明的另一實(shí)施例，元件可包括一個或兩個緊固裝置，以便將元件在葉片表面處緊固。
