[发明专利]操纵横跨风力涡轮机转子叶片的空气的边界层的主动流动控制系统和方法

权利要求书

1.一种用于操纵跨越风力涡轮机转子叶片(28)的空气的边界层(56)的主动流动控制系统，所述风力涡轮机转子叶片具有至少一个侧壁(62)，所述至少一个侧壁在其中界定了一个腔(68)，所述侧壁在前缘(74)与轴向隔开的后缘(76)之间延伸，所述主动流动控制系统包括：

一个排气组件(88)，所述排气组件(88)连接至所述侧壁，所述排气组件被构造成将空气自所述风力涡轮机转子叶片内选择性地排出至所述边界层中；以及，

一个吸气组件(86)，所述吸气组件(86)连接至所述侧壁并且连接至所述排气组件，所述吸气组件被构造成将空气自所述边界层引导至所述排气组件。

2.根据权利要求1所述的主动流动控制系统，其特征在于，所述主动流动控制系统进一步包括连接至所述排气组件(88)与所述吸气组件(86)之间的流动控制组件(90)，所述流动控制组件被构造成将空气自所述吸气组件选择性地引导至所述排气组件。

3.根据权利要求2所述的主动流动控制系统，其特征在于，所述风力涡轮机转子叶片(28)连接至界定了一个腔(84)的毂(26)，并且所述流动控制组件(90)连接至所述毂(26)，用于在所述毂腔、所述吸气组件(86)与所述排气组件(88)之间对空气选择性地进行引导。

4.根据权利要求1所述的主动流动控制系统，其特征在于，所述风力涡轮机转子叶片(28)具有界定在所述前缘(74)与所述后缘(76)之间的弦向轴线(46)，以及自所述弦向轴线垂直地进行界定的厚度，所述吸气组件(86)包括穿过所述侧壁(62)进行界定的多个吸气孔口(130)，所述多个吸气孔口位于所述后缘与所述风力涡轮机转子叶片相对于所述弦向轴线的最大厚度的位置之间。

5.根据权利要求4所述的主动流动控制系统，其特征在于，所述排气组件(88)包括：

第一排气歧管(106)，所述第一排气歧管(106)至少部分地位于所述风力涡轮机转子叶片(28)的所述腔(68)内，所述第一排气歧管连接至所述吸气组件(86)；以及，

多个第一排气孔口(110)，所述多个第一排气孔口(110)穿过所述侧壁进行界定、并且提供了环境空气(92)与所述第一排气歧管之间的流动连通，所述多个第一排气孔口位于所述多个吸气孔口(130)与所述后缘(76)之间。

6.根据权利要求5所述的主动流动控制系统，其特征在于，所述排气组件(88)进一步包括：

第二排气歧管(108)，所述第二排气歧管(108)至少部分地位于所述风力涡轮机转子叶片(28)的所述腔(68)内，所述第二排气歧管连接至所述吸气组件(86)；以及，

多个第二排气孔口(118)，所述多个第二排气孔口(118)穿过所述侧壁(62)进行界定、并且提供了环境空气(92)与所述第二排气歧管之间的流动连通，所述多个第二排气孔口位于所述前缘(94)与所述风力涡轮机转子叶片相对于所述弦向轴线(46)的最大厚度的位置之间。

7.根据权利要求5所述的主动流动控制系统，其特征在于，所述风力涡轮机转子叶片(28)具有在根部(60)与尖端部(61)之间进行界定的展向轴线(64)，所述多个吸气孔口(130)自尖端部以第一展向距离(136)进行界定，所述多个第一排气孔口(110)自尖端部以与所述第一展向距离不同的第二展向距离(138)进行界定。

8.根据权利要求5所述的主动流动控制系统，其特征在于，所述风力涡轮机转子叶片(28)具有界定在根部(60)与尖端部(61)之间的展向轴线(64)，所述多个吸气孔口(130)自尖端部以第一展向距离(136)进行界定，所述多个第一排气孔口(110)自尖端部以与所述第一展向距离相等的第二展向距离(138)进行界定。