[发明专利]一种风机降噪柔性桨叶的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种风机降噪柔性桨叶的制造方法，属于风电设备领域。

背景技术

风能作为最有开发利用前景和技术最成熟的一种新能源和可再生能源之一，已成了全球能源工业关注的热点，风能开发能减轻空气污染和水污染，但是随着越来越多大型风电场的建立，风力发电机振动噪声问题逐渐显现出来，风力发电场附近居民对风力发电机组产生大噪声烦扰的投诉、申告也越来越多，因此，风力发电机的减振降噪控制是非常重要和必要的。

风力发电机组工作过程中在风及运动部件的激励下，其噪声主要来源于机械结构噪声和空气动力噪声，其中，空气动力噪声由叶片与空气之间作用产生，它的大小与风速有关，随风速增大而增强。空气动力学噪声是指高速气流、不稳定气流以及由于气流与物体相互作用产生的噪声，风力发电机的空气动力学噪声主要是指旋转噪声和涡流噪声；旋转噪声是由于风机叶片在旋转时与气体相对运动，产生压力脉动而形成的，对于给定的空间某点来说，每当一个叶片通过时，气体的压力便迅速起伏一次，产生一个压强脉冲，旋转的叶片不断地逐个通过，相应地就不断产生一个压强脉冲，从而向周围辐射噪声；涡流噪声又称为紊流噪声，气体在旋转的叶片界面上分裂时由于气体具有粘性，便滑脱成一系列的涡流，从而辐射一种非稳定的流动噪声，这种噪声是气体流经叶片时，产生紊流附面层及旋涡与旋涡分裂脱落，引起叶片上的压力脉动所造成的。

目前的风机叶片常采用玻璃钢或碳纤维材料，这些材料均属刚性材料，当风机叶片与气流产生振动时，这些刚性材料对抵抗弹性及塑性变形的能力较强，从而更容易与气流产生压力脉动，形成噪声，因此是一个急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种风机降噪柔性桨叶的制造方法。

本发明要解决的问题是现有风机叶片噪声大的不足。

为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：

本发明提出一种风机降噪柔性桨叶的制造方法，包括以下步骤：

A、先在桨叶的顶端开好长方形的槽口；

B、在槽口的两面打好紧固用的对穿孔；

C、柔性叶片的制作，柔性叶片呈长方形，选用增强PP塑料板制作，内部布置记忆钛镧合金丝，增加其耐久和抗极端天气性能；

D、将长方形的柔性叶片插入槽口中；

E、螺丝螺母的选用，螺丝螺母选用HardLock公司生产的永不松螺丝螺母，以防止高速旋转式松动，然后通过螺丝螺母穿入对穿孔将柔性叶片固定牢固。

记忆钛镧合金丝在柔性叶片内的布置呈迷宫型；槽口由数控铣床加工而成。

本发明的优点是：

1、由于柔性叶片材料有储存能量的能力，而不能耗散能量，当它产生动态应力和应变时，有一部分能量被转化为热能而耗散掉，而另一部分能量以位能的形式储存起来，利用这个特性即可抑制共振频率下的振动峰值，减少振动沿结构的传递，降低结构噪声。

2、水平轴风轮的尖速比一般在5~7左右，风机叶片所产生的气动噪音与叶尖线速度的五次方成正比，在高速下叶片切割气流将产生很大的气动噪音，由于柔性叶片的作用，可适当降低风轮的旋转速度，减少叶尖线速度，从而降低气动噪声。

3、由于柔性叶片的辅助作用，风机叶轮可以在更低的风速下启动，减小启动阻力矩，降低启动风速，扩大可利用的风速区间，提高风能的利用率。

附图说明

图1是一种风机降噪柔性桨叶的主视图；

图2是一种风机降噪柔性桨叶的左视图；

图3是柔性叶片的内部示意图；

图中：1、桨叶      2、螺丝螺母      3、柔性叶片     4、记忆钛镧合金丝。  

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本发明提出一种风机降噪柔性桨叶的制造方法，包括以下步骤：

A、先在桨叶1的顶端开好长方形的槽口；

B、在槽口的两面打好紧固用的对穿孔；

C、柔性叶片3的制作，柔性叶片3呈长方形，选用增强PP塑料板制作，内部布置记忆钛镧合金丝4，增加其耐久和抗极端天气性能；

D、将长方形的柔性叶片3插入槽口中，两者为紧配合；

E、螺丝螺母2的选用，螺丝螺母2选用HardLock公司生产的永不松螺丝螺母，以防止高速旋转式松动，然后将螺丝螺母2穿入对穿孔将柔性叶片3固定牢固。

记忆钛镧合金丝4在柔性叶片3内的布置呈迷宫型，用于增强强风或高温条件下，柔性叶片3弯曲后的抗恢复能力，以提高使用寿命；槽口由数控铣床加工而成，增加加工精度及防止应力角的产生。

本发明的工作原理：鉴于旋转噪声和涡流噪声的产生机理，本方法采用在桨叶1顶端加装柔性叶片3的方法，当风机在风中转动时，柔性叶片3会随着风力发生往前弯曲或往后弯曲，来降低风机旋转所产生的气动噪声，因此具有很强的实用性。