[发明专利]用于风力涡轮的主动流动控制系统

说明书

相关申请的交叉引用

本文对相关的共同转让的共同未决申请进行了交叉引用：卷号235606，题目为″Method for Operating a Wind Turbine with Reduced Blade Fouling″；卷号235625，题目为″Systems and Methods for Assembling an Air Distribution System for Use in a Rotor Blade of a Wind Turbine″；卷号235850，题目为″Systems and Method for Operating a Wind Turbine Having Active Flow Control″；卷号235851，题目为″Apparatus and Method for Cleaning an Active Flow Control(AFC)System of a Wind Turbine″；卷号235852，题目为″Systems and Method for Operating an Active Flow Control System″；卷号235854，题目为″Systems and Method for Operating a Wind Turbine Having Active Flow Control″。各交叉引用的申请是由Jacob Johannes Nies和Wouter Haans发明的，并且与本申请同一天提交。各交叉引用申请通过引用而整体并入到本文中。

技术领域

本公开涉及风力涡轮。具体而言，本公开涉及与风力涡轮一起使用的主动流动控制(AFC)系统，包括这种AFC系统的风力涡轮转子叶片，以及包括这种转子叶片的风力涡轮。

背景技术

尽管横轴式风力涡轮目前已沿用已久，但仍然投入了相当多的技术工作来进一步改善其总体效率、稳健程度和功率产生能力。

这些研究引出了针对改善风力涡轮效率的最近的AFC技术。AFC技术通过主动地改变转子叶片附近的风流来避免转子叶片上的流动分离。这可通过将空气吹过转子叶片的表面上的开孔来实现。

这种AFC系统的引入造成了用于吹动空气的开孔最终聚集污垢或杂质的事实。该现象是称为″叶片结垢″的一个方面。叶片结垢可显著降低性能，尤其是风力涡轮获取的功率。

一些风力涡轮位于遥远的地方，例如，离岸或沙漠中。由于保养间隔最少半年并且趋于更长，故需要以最少的维护工作量来在较长的时间段内使风力涡轮的这些AFC系统保持清洁。

发明内容

一方面，提供用于与风力涡轮一起使用的主动流动控制(AFC)系统。该风力涡轮包括至少一个转子叶片，其具有至少部分地延伸穿过其中的至少一个歧管，以及限定为穿过至少一个转子叶片的表面的至少一个开孔。至少一个开孔与至少一个歧管流动连通。AFC系统包括构造成用于将环境空气吸入风力涡轮的空气进入导管，与空气进入导管以流动连通的方式联接并且构造成用于过滤环境空气的自清洁空气过滤器，以及构造成用于通过至少一个开孔喷射过滤空气的AFC分配系统。

另一方面，提供风力涡轮。该风力涡轮包括转子叶片，至少部分地延伸穿过转子叶片的至少一个歧管，构造成用于将环境空气吸入风力涡轮的空气进入导管，与至少一个歧管以流动连通的方式联接并且构造成用于供应气体至至少一个歧管的气体供应源，以及与空气进入导管和气体供应源以流动连通的方式联接的自清洁空气过滤器。自清洁空气过滤器构造成用于过滤环境空气并且将过滤空气引导至气体供应源。

又一方面，提供用于操作风力涡轮的方法。该风力涡轮包括具有自清洁空气过滤器的主动流动控制(AFC)系统。该方法包括将环境空气吸入自清洁空气过滤器，使得碎屑收集在自清洁空气过滤器内；将清洁空气流引入自清洁空气过滤器以除去收集在自清洁空气过滤器内的碎屑；以及引导从自清洁空气过滤器除去的碎屑，并且使其远离风力涡轮。

本文所述实施例的其它方面、优点和特征将通过从属权利要求、说明书和附图而变得明显。

附图说明

在包括对附图的参照的余下说明书中更为具体地阐述了对于本领域技术人员的完整和实现的公开，包括其最佳模式，在附图中：

图1为示例性风力涡轮的示意性侧视图。

图2为可与图1所示的风力涡轮一起使用的示例性转子轮毂的示意性侧视图。

图3为可与图1所示的风力涡轮一起使用的示例性转子叶片的翼弦方向的截面图。

图4为图3所示的转子叶片的示意性纵向截面图。