[发明专利]叶片降噪装置、叶片及风力发电机组

说明书

本发明提供一种叶片降噪装置、叶片及风力发电机组，叶片降噪装置包括：多个锯齿单元，多个锯齿单元沿着第一方向排布，锯齿单元包括沿着第二方向延伸的主齿和副齿，主齿的两侧中的每侧分布有至少一个副齿，其中，副齿的齿顶角小于主齿的齿顶角。根据本发明的叶片降噪装置，可显著提高降噪效果。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，具体涉及一种叶片降噪装置、叶片及风力发电机组。

背景技术

随着风力发电机组的单机容量越来越大，要求叶片越来越长。这导致叶片的辐射噪声也越来越大。对于大兆瓦级风力发电机组而言，噪声主要来自叶片的气动噪声，尤其是湍流边界层尾缘噪声。

因此，降噪效果显著的降噪附件的开发尤为重要，锯齿尾缘(平板型三角锯齿尾缘)是叶片目前应用广泛的降噪附件。然而，研究结果表明，平板型三角锯齿的降噪效果不理想，降幅十分有限(一般在0-2dBA)并且在高风速时出现反弹，噪声甚至高于不安装平板三角锯齿时的噪声。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种能够显著降低噪声的叶片降噪装置、叶片及风力发电机组。

根据本发明的一方面，提供一种叶片降噪装置，叶片降噪装置包括：多个锯齿单元，多个锯齿单元沿着第一方向排布，锯齿单元包括沿着第二方向延伸的主齿和副齿，主齿的两侧中的每侧分布有至少一个副齿，其中，副齿的齿顶角小于主齿的齿顶角。

可选地，主齿的高度H和宽度W的比满足1≤H/W≤10，其中，主齿的高度H为从主齿的齿尖到锯齿单元的齿根的距离，主齿的宽度W为主齿的两个侧边和齿根形成的两个交点之间的距离。

可选地，主齿的齿顶角大于等于11.4°且小于等于53.1°。

可选地，主齿的两侧中的每侧分布有至少两个副齿，沿第二方向，各个副齿的外侧边的长度逐渐增大，各个副齿的内侧边的长度逐渐增大。

可选地，副齿的外侧边与主齿的两个侧边中的一个侧边平行，副齿的内侧边与锯齿单元的齿根垂直。主齿的两侧中的每侧分布有至少一个副齿，在主齿的每侧，主齿的侧边的延长线、副齿的外侧边的延长线与锯齿单元的齿根形成至少三个交点，至少三个交点中相邻交点之间的距离相等。副齿的齿尖在主齿的轴线上的投影点将主齿的轴线均分。

可选地，叶片降噪装置具有吸力面和与吸力面相对的压力面，在吸力面上，锯齿单元呈平面形状，在压力面上，锯齿单元呈连续的曲面形状。

可选地，主齿的厚度从主齿的轴线向主齿的两个侧边逐渐减小，副齿的厚度从副齿的轴线向副齿的两个侧边逐渐减小。

可选地，在压力面上，相邻的主齿之间的相贯面、相邻的主齿和副齿之间的相贯面以及相邻的副齿之间的相贯面为弧形面。副齿的侧边相交处为圆弧过渡、副齿与主齿的侧边相交处为圆弧过渡。

可选地，至少一个副齿在第二方向上延伸到与主齿的齿尖对齐的位置。

可选地，副齿基本上彼此平行。

可选地，叶片降噪装置具有吸力面和与吸力面相对的压力面。多个导流肋条设置在叶片降噪装置的压力面上并沿第二方向从叶片降噪装置的一侧延伸到另一侧。

可选地，沿着第二方向，导流肋条包括前缘过渡段、尾缘过渡段和连接前缘过渡段和尾缘过渡段的等高段，在前缘过渡段，导流肋条的高度从0mm增加至预定高度，在尾缘过渡段，导流肋条的高度从预定高度减小至0mm。

可选地，等高段的高度基本恒定。

可选地，前缘过渡段在第二方向上的长度小于等于20mm，尾缘过渡段在第二方向上的长度小于等于20mm。

可选地，在第一方向上，导流肋条分别设置在与主齿的齿尖、副齿的齿尖以及相邻的锯齿单元之间相应的位置。