[发明专利]用于风力涡轮机叶片的降噪装置、风力涡轮机叶片、风力涡轮机以及用于风力涡轮机叶片的降噪的方法

说明书

用于风力涡轮机叶片的降噪装置、风力涡轮机叶片、风力涡轮机以及用于风力涡轮机叶片的降噪的方法。用于风力涡轮机叶片(2)的降噪装置，包括主动降噪设备(8)和被动降噪设备(7)，其中，所述被动降噪设备(7)包括适于固定到所述风力涡轮机叶片(2)的后缘(4)的至少一个锯齿状边缘轮廓(9)，其中，所述主动降噪设备(8)包括：至少一个不稳定压力传感器(10)，其适于在所述风力涡轮机叶片(2)的操作期间产生对应于湍流状态的输出信号；至少一个致动器(11)；以及控制单元(12)，其中，所述传感器(10)被布置成与所述锯齿状边缘轮廓(9)的锯齿状边缘(14)相邻，并且所述控制单元(12)适于根据所述传感器(10)的所述输出信号来控制所述致动器(11)，以发出至少部分地降低由所述风力涡轮机叶片(2)产生的噪声的抗噪声信号。

技术领域

本发明涉及用于风力涡轮机叶片的降噪装置，该降噪装置包括主动降噪设备和被动降噪设备，其中，该被动降噪设备包括适于固定到风力涡轮机叶片的后缘的至少一个锯齿状边缘轮廓。此外，本发明还涉及风力涡轮机叶片、风力涡轮机以及用于风力涡轮机叶片的降噪的方法。

背景技术

在风力涡轮机的操作期间从风力涡轮机叶片发出的后缘噪声是现代工业规模风力涡轮机的主要噪声产生机制。在操作期间从风力涡轮机产生的噪声决定了可竖立风力涡轮机的区域，或者相对应地可操作机器的方式，以便符合风力涡轮机的周围环境中的噪声限制。

在风力涡轮机的操作期间发出过度噪声可能导致必须以缩减的操作模式来操作风力涡轮机，其中，牺牲发电以便限制噪声排放。因此，风力涡轮机的噪声排放可直接影响其经济可行性。因此，存在对降噪技术、特别是用于陆上风力涡轮机的降噪技术的需求。一种用于限制由风力涡轮机叶片发出的噪声的方法是在风力涡轮机叶片的后缘处使用锯齿来被动地降低在后缘处发出的噪声。在现有技术中，已考虑另外的方法来降低风力涡轮机的噪声，特别是风力涡轮机的风力涡轮机叶片的噪声。

在EP 3 249 216 A1中，描述了一种具有降噪装置的转子叶片。该转子叶片包括至少一个传感器，以用于检测基本上从转子叶片的前缘流动到后缘的流体的流动特性。该转子叶片还包括至少一个致动器，以用于产生用于至少部分地抵消转子叶片的流动引起的边缘噪声的抗噪声信号。

WO 2008/043874 A1公开了一种用于抑制和消除风力涡轮机中的噪声的系统，其中，该系统包括设置在塔架和叶片的跨度上的多个麦克风。叶片上的麦克风测量近场湍流压力波动，并且塔架上的麦克风测量通过叶片后缘的湍流所产生的声学远场噪声。基于这些麦克风所捕获的信号，位于叶片处的扩音器被启动以消除转子所产生的噪声。

US 2013/0164135 A1公开了用于主动抑制来自风力涡轮机的发出噪声的部件的噪声特征(noise signature)的系统和方法。因此，使用能够测量发出噪声的风力涡轮机部件的原始噪声特征的主动噪声测量设备。基于测得的噪声特征，创建反向噪声特征，并且使用放大器来放大该反向噪声特征以便使用至少一个扬声器来发射它。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种用于风力涡轮机叶片的改进的降噪装置。

根据本发明，该目的通过如开头所述的降噪装置来解决，其中,主动降噪设备包括：至少一个不稳定压力传感器，其适于在风力涡轮机叶片的操作期间产生对应于湍流状态(turbulent flow condition)的输出信号；至少一个致动器；以及控制单元，其中，该传感器被布置成与锯齿状边缘轮廓的锯齿状边缘相邻，并且该控制单元适于根据该传感器的输出信号来控制致动器，以发出至少部分地降低由风力涡轮机叶片产生的噪声的抗噪声信号。