[发明专利]包括涡流发生器的风力涡轮机叶片

说明书

本发明涉及风力涡轮机的叶片，其包括涡流发生器。

已知的是使用成形装置来在风力涡轮机叶片旁边生成有益的涡流。这些装置被称作“涡流发生器”。

涡流被使用来影响沿着风力涡轮机叶片的表面的空气流。例如，涡流发生器被使用来抵消沿着叶片的空气的失速。因此，叶片的旋转运动通过发生器得到改善。

WO 0015961 A1公开了一种风力涡轮机叶片，其设置有多个涡流发生器。它们从叶片的背风表面突出，并被使用来控制所谓的“边界层分离”。

WO 2008113350公开了一种风力涡轮机叶片的有利设计。叶片显示一行或多行平行的次边界层涡流发生器。所得叶片抗失速，并且对于所得叶片获得高的最大升力系数。

图5示出了叶片15，其包括一行涡流发生器25。对于截面A-A'，参考图6。

已知的是例如通过胶合剂将这行涡流发生器25附接至叶片15。

该情况甚至在图6中示出。涡流发生器66包含平台(或基座或基底)46和延伸部分36，其可以形成为类似例如翅片。

涡流发生器66通过胶合连接部56与风力涡轮机叶片16连接，这时胶合剂被施加在叶片16的表面与平台46之间。延伸部分36从胶合连接部56以及从叶片16延伸，并且还负责涡流的生成。

由于对海上风力涡轮机所要求的多于20年的寿命，通过胶合剂确保持久的连接可能是个问题，所述胶合剂被施加即在叶片的表面与涡流发生器之间。

图7示出了叶片17的表面与涡流发生器67之间的另一连接。

涡流发生器67包括平台47和延伸部分37，其优选形成或成形为类似翅片。延伸部分37延伸到空气流中，因此是主要的空气动力学特性部分。

平台47被用作延伸部分37的基座或基底。

涡流发生器67的平台47被配置在凹部77内。凹部77是叶片17的一体化部分。

凹部77可以在制造叶片17的同时被形成或成形到叶片17中。

还有可能在以后即在叶片制造工艺完成时将凹部77铣制到叶片17的表面中。因此，可以在例如风力涡轮机现场将凹部77铣制到完成的叶片表面中。因此，如有必要，可容易地改造已经安装了的风力涡轮机叶片。

连接部57被提供来将平台47固定到凹部77中。该连接可以通过使用粘合剂、胶合剂、硅树脂或者甚至是双面胶带来完成。

意图是通过延伸部分来影响叶片的空气动力学性能。

但是以上示出的叶片解决方案的空气动力学性能甚至会受到平台的高度的影响。由于制造公差和/或由于平台公差，平台的至少一部分可以延伸在叶片表面之上。

以上示出的叶片解决方案的空气动力学性能甚至会受到被施加到凹部中的粘合剂量的影响。如果粘合剂量过多，则平台甚至可以延伸在叶片表面之上，从而可能甚至有助于叶片特性。

因此，需要由有经验的工人来完成仔细和时间昂贵的工作，以将涡流发生器固定在上述叶片之处或之中。

因此，所得叶片涡流发生器配置甚至以及固定方法在时间上以及成本上是相当昂贵的。

因此本发明的目标是提供一种改善的风力涡轮机叶片，其包括涡流发生器，甚至是提供一种改善的叶片制造方法。

该目标通过独立权利要求的特征达成。

本发明的优选构造在从属权利要求中处理。

根据本发明，风力涡轮机的叶片包括至少一个涡流发生器。

涡流发生器被构造和配置在叶片处使得它有助于叶片的空气动力学特性。

叶片包含凹部，其被构造和配置成接收所述涡流发生器的至少一部分。涡流发生器被固定在凹部中。

凹部被至少部分地配置在和至少部分地嵌埋在叶片表面的涂料层中。所述凹部由模型板形成，所述模型板在所述叶片表面被涂覆之前被配置在所述叶片的表面上，并且在涂覆完成之后通过移除所述模型板而形成所述凹部。

因此，通过使用叶片表面的涂覆工艺来形成凹部。所述模型板成形为所需凹部的形状的配对物或阴模。在涂料层已干燥之后移除模型板。因此，在模型板被移除之后，作为阳模在涂料层中形成凹部。

因此，模型板在叶片的表面被涂覆之前定位在叶片的表面上。它被定位在今后需要涡流发生器的叶片表面位置处。

必须指出的是：至少一个涂料层被形成在叶片的表面上，以形成如所述的凹部。在一优选构造中，至少一个附加的填充材料层也被形成在叶片表面上。

因此，组合层被使用来以完全嵌埋方式或者甚至以部分嵌埋方式嵌埋模型板从而嵌埋涡流发生器。

组合填料和涂料层的使用允许稳定地定位和嵌埋涡流发生器。