[实用新型]一种风电机组叶片及含有其的风电机组

说明书

本实用新型公开了一种风电机组叶片，包括分布在最大弦长处翼型截面两侧的叶尖及叶根，所述叶尖为翼型段；所述叶根也采用翼型设计；由叶尖至叶根方向上，叶根的翼型在所述最大弦长处翼型截面的基础上逐渐外扩，且靠近叶根末端的尾缘呈斜向削减状，尾缘逐渐加宽，在所述尾缘开始削减处形成新的最大翼型截面。本实用新型还公开了含有上述风电机组叶片的风电机组。本实用新型通过对现有的风电机组叶片的叶根进行改型，使叶尖的翼型向叶根延伸外扩，叶根部分利用翼型设计替换原有的过渡段及圆柱段，并在靠近叶根末端形成新的最大翼型截面，通过CFD数值模拟测试发现，改型后的风电机组叶片叶根出力提高，叶片气动性能提高。

技术领域

本实用新型涉及风电机组叶片气动设计领域，特别是涉及一种风电机组叶片及含有其的风电机组。

背景技术

随着风电产业的快速发展，风电机组逐步大型化。除了增加风轮直径外，为了降低风电成本，国内外研究人员不断提出并研究提高风电机组气动性能的方法，包括叶片的改型与优化、在叶片上加装主动或被动控制装置等。其中，添加控制装置不但增加了控制系统的复杂程度，并且提高了维护成本，相比而言，叶片的改型与优化更为简单且易于实现。

对于叶片的外型，如图1所示，现有技术中，通常的大型风力机叶片沿其展向可分为：叶尖1(翼型段)、叶根2(过渡段和圆柱段),两者分别位于最大弦长处翼型截面3的两侧。由于来流风在绕流圆柱段时产生大尺度的流动分离，使得叶根对风轮功率的贡献很小，所以通常只关注叶尖翼型段的出力，而少有人关注叶根部分。

由此可见，上述现有的风电机组叶片在叶根的有效利用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种新的可以提高叶根出力、提高气动性能的风电机组叶片，成为当前业界极需改进的目标。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种风电机组叶片，使其叶根出力提高、气动性能更优。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种风电机组叶片，包括分布在最大弦长处翼型截面两侧的叶尖及叶根，所述叶尖为翼型段；所述叶根也采用翼型设计；由叶尖至叶根方向上，叶根的翼型在所述最大弦长处翼型截面的基础上逐渐外扩，且靠近叶根末端的尾缘呈斜向削减状，尾缘逐渐加宽，在所述尾缘开始削减处形成新的最大翼型截面。

作为本实用新型进一步地改进，所述新的最大翼型截面距离叶根末端的距离占整个叶片长度的8-15％。

进一步地，所述新的最大翼型截面距离叶根末端的距离占整个叶片长度的8-12％。

进一步地，所述外扩为线性外推。

进一步地，由叶尖至叶根方向上：所述叶根的翼型厚度及翼型弦长按线性外推，线性趋势线由叶尖内靠近最大弦长处翼型截面的弦长拟合得到，所述翼型弦长及翼型厚度按相同比例增大。

进一步地，由叶尖至叶根方向上：所述叶根的翼型扭角按线性外推，其线性趋势线由叶尖内靠近最大弦长处翼型截面的扭角拟合得到。

进一步地，所述叶尖内靠近最大弦长处翼型截面的部分为距离叶根末端距离占整个叶片长度30％至17％之间的部分。

进一步地，所述叶尖与叶根一体成型。

本实用新型还提供了一种风电机组，包含风电机组叶片，所述风电机组叶片采用上述的风电机组叶片。

进一步地，所述风电机组为适用于风速小于10m/s的风电机组。

通过采用上述技术方案，本实用新型至少具有以下优点：