[发明专利]一种考虑气动与结构平衡的风电叶片设计方法

权利要求书

1.一种考虑气动与结构平衡的风电叶片设计方法，其特征在于，它包括以下步骤：

1)根据风电机组叶片及机组参数，将所设计叶片分为内圈与外圈两部分，具体说明如下：

设定一结构系数κ，叶片结构系数κ定义为：

κ=r-l1L]]>

其中，r为风电机组叶片的参考半径；l₁为轮毂半径；L为风电机组叶片总长度，选取k值为0.5-0.55，可以得出对应的风电机组叶片的参考半径r的数值，以风电机组风轮的中心点为圆心，以该参考半径r的数值为半径，画出一个圆，位于此圆内的风电机组叶片为内圈叶片，位于此圆外的风电机组叶片为外圈叶片；

2)进行内圈叶片气动翼型的选择：在不包括叶根区域的内圈叶片采用相对厚度为30％～50％的翼型，用以增加叶片截面厚度；

3)进行外圈叶片气动翼型的选择：对外圈叶片进行气动翼型选择时，采用升力系数达到1.5以上且相对厚度小于25％的翼型，充分发挥翼型的气动性能；

4)进行叶片气动外形计算及优化：内圈叶片气动翼型和外圈叶片气动翼型选择完毕后，进行气动外形的计算及优化；

5)进行风电机组叶片主梁结构设计：抗剪腹板(4)和主梁帽(5)构成风电机组叶片主梁，风电机组叶片外形由蒙皮(3)构成；

在对主梁帽(5)进行设计时，根据抗弯能力要求计算其厚度；在对抗剪腹板(4)进行设计时，抗剪腹板(4)内圈部分(6)设计成波纹型，以增加叶片结构强度，抗剪腹板(4)外圈部分(7)仍沿用直抗剪腹板，抗剪腹板(4)内圈部分(6)是指位于内圈叶片范围内的抗剪腹板(4)，抗剪腹板(4)外圈部分(7)是指位于外圈叶片范围内的抗剪腹板(4)。

2.根据权利要求1所述的一种考虑气动与结构平衡的风电叶片设计方法，其特征在于，所述相对厚度为30％～50％的翼型为钝后缘翼型。

3.根据权利要求1所述的一种考虑气动与结构平衡的风电叶片设计方法，其特征在于，采用葛劳渥方法或维尔森方法进行气动外形的计算及优化。