[发明专利]用于风力涡轮机转子叶片的扰流器

说明书

技术领域

本发明描述了一种用于风力涡轮机转子叶片的扰流器。

背景技术

一般而言，风力涡轮机转子叶片不会具有均匀平坦的表面，而是形成为具有逐渐变化的曲率的翼面形式。此外，必须在实质上圆形的根部部分（用于与风力涡轮机轮毂上的圆形开口连接）和相对宽而窄的翼面部分之间形成过渡部分。由于在此“肩部”区域相对突然的形状变化，因此可以出现较高程度的湍流。通过对关键的肩部区域的转子叶片型面进行修改，可以改进转子叶片的空气动力特性。这种空气动力变化可以包括对转子叶片一侧的某种“延伸”，例如，从叶片吸力侧（即叶片的下风侧）延伸的扰流器。这可以用于降低在转子置换空气（所述转子通过所述空气移动）时产生的涡流量，和/或降低转子叶片所产生的噪声量。然而，在制造过程中对转子叶片的这种改进不易进行，这是由于转子叶片通常是在真空抽吸工艺中由玻璃纤维复合材料制成的，这使得它本身不适于形成转子叶片表面的薄平面延伸。然而，增加这种相对薄因而易破的部件使得运输转子叶片和将转子叶片安装到轮毂上更加困难，因此也更加昂贵。现有的替代方案是在转子叶片已安装到轮毂上之后，将扰流器附接到转子叶片上。这种现有技术的扰流器通常包括各种不同形状的部件，这些部件被成形为适合肩部区域转子叶片的各种不同弯曲表面。然而，由于这些部件必须精确地装配到转子叶片表面以确保空气在所结合的转子叶片/扰流器表面上平滑地行进，因此设计多种不同形状的部件成本很高。此外，由于必须为转子叶片的不同区域提供特定的替换部分，因此维护过程通常更加复杂。

发明内容

因此，本发明的一个目的是要提供一种用于风力涡轮机转子叶片的更简单和经济的扰流器。

本发明的目的通过权利要求1所述的用于风力涡轮机转子叶片的扰流器、权利要求11所述的转子叶片以及权利要求15所述的风力涡轮机实现。

根据本发明，一种用于风力涡轮机转子叶片的扰流器包括：扰流器主体；以及至少一个安装带，其沿所述扰流器主体的纵向缘布置，以便将所述扰流器安装到所述转子叶片的表面上，所述安装带被实现为适应于所述转子叶片的表面（尤其是沿所述转子叶片的外部纵向缘）的曲率；其中，所述扰流器主体和安装带被形成为单个实体（entity）。

根据本发明的扰流器的优点在于，其是相当简单但是有效的设计。通过将扰流器和适应于转子叶片表面曲率变化的安装带或附接带实现为单个的、实质上挠性的实体，不需要像在现有技术的已知扰流器技术方案中那样为不同的弯曲表面设计不同的扰流器部件。此外，由于扰流器实际上是仅包括单个部件的一个实体，因此工程技术人员易于将它附接到转子叶片上。特别地，对于当根据本发明的扰流器将被安装到转子叶片上时（该转子叶片已被连接到风力涡轮机的轮毂），工程技术人员不需要携带多种不同的小零件（诸如配件或紧固件），并且不需要在悬挂于绳子上时操作这些物品。

根据本发明，用于风力涡轮机的转子叶片包括根据本发明的扰流器，该扰流器被安装到转子叶片的表面上，优选被安装到转子叶片的压力侧。

根据本发明，包括附接到轮毂的多个转子叶片的风力涡轮机包括至少一个带有本发明扰流器的转子叶片，该扰流器被安装到所述转子叶片的表面上，优选被安装到压力侧。

根据本发明的转子叶片和风力涡轮机的优点在于，即使沿着曲率显著不同的转子叶片部分（例如，在叶片根部和翼面部分之间的肩部或过渡区域），也可以非常快速地将扰流器安装到转子叶片上，这是因为扰流器主体及其安装带的挠性实现方式使得扰流器沿扰流器长度适应于转子叶片的任意曲率变化。因此，不必安装多种不同类型的扰流器（每个所述扰流器被实现为适应于一定的转子叶片表面形状），而是可以使用单个扰流器或至少单一类型的扰流器。这节省了设计成本和安装成本。特别地，由于工程技术人员安装扰流器仅需相对短的停机时间，因此可以将已运行的风力涡轮机的转子叶片容易地和便宜地改装为具有本发明的扰流器。

本发明的特别有利的实施例和特征由从属权利要求给出，这将在下文的描述中披露。在一种权利要求类型的上下文中描述的特征，可以同样地应用于另一种权利要求类型中。可以适当地结合不同权利要求类型的特征，以获得进一步的实施例。