[发明专利]一种尾缘增厚的叶片增功系统

说明书

本发明公开本一种尾缘增厚的叶片增功系统，包括叶片翼型主体和增功装置；所述叶片翼型主体设有钝尾缘；所述增功装置安装于所述钝尾缘处。叶片兼顾气动性能和结构安全性叶片，钝尾缘有利于改善尾缘脱落涡和升阻力系数；通过在叶片翼型主体的钝尾缘吸力面或压力面至少一个面上设置增功装置，增加了叶片的升力系数，减少了阻力系数，有效的提升了最佳升阻比；解决尾缘厚度增加后阻力系数增加的问题，以及如何优化已运行机组叶片尾缘的问题，达到了提质增效的目的。

技术领域

本发明涉及风力发电领域，特别涉及一种尾缘增厚的叶片增功系统。

背景技术

风力机叶片作为风电机组捕获风能的主要部件，而决定叶片气动性能的因素有很多，如气动外形、翼型、结构等。对叶片的增功方式有很多，常见的有延迟或抑制失速发生的涡流发生器、改善尾缘脱落涡并提高升阻比的格尼襟翼、尾缘粗糙度优化以及扰流板等，大都是通过在叶片表面粘贴或安装对应的增功附件来改善翼型和叶片的气动性能，提高叶片捕获风能的能力。因此对翼型和叶片的气动优化设计和增功装置一直都是风电机组空气动力学范畴的研究热点之一。

风力机叶片专用翼型是基于风力机的功率特性和载荷特点专门开发的针对风电领域的翼型，其关键参数为升力系数Cl和阻力系数Cd，不同厚度的翼型其关键参数差异较大。通过对叶片尾缘进行钝化处理或者采用钝尾缘，可改善翼型的升力系数，但阻力系数有一定的程度增加。

如何改善叶片专用翼型尾缘气动特性，特别是尾缘厚度增加后阻力系数增加的问题，以及对于已运行机组如何优化叶片尾缘，来达到提质增效的效果，并未有详细的说明和分析。

发明内容

本发明的目的在于提供一种尾缘增厚的叶片增功系统，以解决尾缘厚度增加后阻力系数增加的问题，以及如何优化已运行机组叶片尾缘的问题，来达到提质增效的目的。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种尾缘增厚的叶片增功系统，包括叶片翼型主体和增功装置；

所述叶片翼型主体设有钝尾缘；

所述增功装置安装于所述钝尾缘处。

本发明进一步的改进在于：所述增功装置安装于所述钝尾缘的吸力面、压力面中的一个面或者两个面。

本发明进一步的改进在于：增功装置的横截面为楔形；

增功装置的表面设有若干凹槽。

本发明进一步的改进在于：增功装置与叶片翼型主体的接触面为随型面。

本发明进一步的改进在于：所述叶片翼型主体的弦长为c，所述增功装置沿叶片翼型主体弦长方向的长度为X；

其中：X=3%~10%c。

本发明进一步的改进在于：增功装置厚度为d，所述凹槽的宽度为G；其中，G=0.5~3d；凹槽的深度=0.5~0.8d；相邻凹槽之间的距离D=3~7G。

本发明进一步的改进在于：所述增功装置远离尾缘的一端为楔形状，楔形角β=5°~45°；增功装置中与气流接触的表面长度为L0：L0=0.3~0.8X；所述X为增功装置沿叶片翼型主体弦长方向的长度。

本发明进一步的改进在于：增功装置中凹槽的开槽方向与钝尾缘边缘的夹角为θ，θ=30°~150°。

本发明进一步的改进在于：叶片翼型主体选用18%~60%相对厚度的DU00-W401翼型。

所述增功装置沿叶片半径方向的粘接时，应分多段安装，对于不同叶片半径位置，增功装置可以是同一外形设计，也可以是根据所粘接位置叶片截面翼型对应的外形设计，对于不同增功装置的外形设计，同时设计过渡段的增功装置。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：