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      風(fēng)能設(shè)備的轉(zhuǎn)子葉片的制作方法

      文檔序號:5176738閱讀:146來源:國知局

      專利名稱::風(fēng)能設(shè)備的轉(zhuǎn)子葉片的制作方法風(fēng)能設(shè)備的轉(zhuǎn)子葉片本發(fā)明涉及一種風(fēng)能設(shè)備的轉(zhuǎn)子葉片,其具有頂側(cè)(吸力側(cè))和底側(cè)(壓力側(cè)),其中沿著縱軸線在轉(zhuǎn)子葉片根部與轉(zhuǎn)子葉片尖部之間形成在橫截面中具有前緣和后緣的輪廓,對于每個輪廓預(yù)定一個設(shè)計入流方向,并且輪廓在外部的、朝向轉(zhuǎn)子葉片尖部的區(qū)域中以小于30%的相對厚度形成。此外本發(fā)明還涉及一種風(fēng)能設(shè)備、以及一種附加裝置的用途。本發(fā)明還涉及一種用于制造風(fēng)能設(shè)備轉(zhuǎn)子葉片的方法。風(fēng)能設(shè)備轉(zhuǎn)子葉片的效率通過入流角、即轉(zhuǎn)子葉片弦與空氣入流方向之間的角度確定。對于風(fēng)能設(shè)備入流角尤其取決于轉(zhuǎn)子葉片速度并由此取決于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和風(fēng)速。為了在轉(zhuǎn)子葉片空氣動力上升時可以完全展開上升力,必需使風(fēng)流盡可能長地毗連在轉(zhuǎn)子葉片輪廓上。在此轉(zhuǎn)子葉片要總是以有利的角度入流。在此入流速度的大小和角度根據(jù)風(fēng)速和在轉(zhuǎn)子葉片各個點中的環(huán)繞速度變化。通過使圓周速度在轉(zhuǎn)子葉片尖部最大并且向著轉(zhuǎn)子輪轂減小,由此還產(chǎn)生入流速度相對于轉(zhuǎn)子平面從葉片在輪轂方向上增加。為了保證,轉(zhuǎn)子葉片在每個點上最佳地入流,轉(zhuǎn)子葉片通過翹曲形成。在DE-A-19815519和DE-A-102004007487中描述兩種風(fēng)能設(shè)備的轉(zhuǎn)子葉片。在W0-A-2002/008600中公開了風(fēng)渦輪機的另一種轉(zhuǎn)子葉片。由現(xiàn)有技術(shù)出發(fā),提出本發(fā)明的目的在于,提供一種風(fēng)能設(shè)備的轉(zhuǎn)子葉片,并改善風(fēng)能設(shè)備的運行,由此在使用這種轉(zhuǎn)子葉片時優(yōu)化或提高風(fēng)能設(shè)備上能量收益。這個目的對于上述形式的轉(zhuǎn)子葉片由此得以實現(xiàn),即,沿著縱軸線在內(nèi)部的、分配給轉(zhuǎn)子葉片根部的區(qū)域中,在帶大于30%的相對厚度的輪廓上、在壓力側(cè)上設(shè)置有附加裝置,它具有附加入流面以及朝向前緣的附加入流面的起始點和朝向后緣的附加入流面的終端點,其中附加入流面的起始點設(shè)置在輪廓的前緣與后緣之間,由此使在輪廓上的切線在起始點中在+20°至_20°、尤其是+15°至_15°之間的角度范圍中向著輪廓的設(shè)計入流方向形成。本發(fā)明基于這種思想,轉(zhuǎn)子葉片輪廓在內(nèi)部的區(qū)域、即具有大于30%的較大相對厚度、尤其是大于50%的相對厚度的區(qū)域中,通過附加形成的入流面或附加入流面通過附加裝置在轉(zhuǎn)子葉片的壓力側(cè)上獲得一個最佳的空氣動力學(xué)結(jié)構(gòu)。通過附加形成的入流面在轉(zhuǎn)子葉片的優(yōu)選輪廓上形成一種導(dǎo)致上升力增加的拱曲度增加,入流面例如在完成整個轉(zhuǎn)子葉片以后,安裝在轉(zhuǎn)子葉片內(nèi)部區(qū)域中的一個優(yōu)選位置上。關(guān)于轉(zhuǎn)子葉片輪廓的相對厚度一般理解為(最大的)輪廓厚度與輪廓弦長的比例。對于較厚的輪廓,其中風(fēng)流一般在壓力側(cè)上在靠近轉(zhuǎn)子輪轂的區(qū)域中受到分離的威脅,附加裝置的起始點設(shè)置在輪廓的一個區(qū)域中,在該區(qū)域,切線在那個起始點處設(shè)置成或構(gòu)造成基本平行于入流方向或(預(yù)定的)設(shè)計入流方向。由此按照本發(fā)明的附加裝置在轉(zhuǎn)子葉片輪廓的壓力側(cè)上、在帶大于30%、最好大于50%的相對輪廓厚度的內(nèi)部區(qū)域中確定或表征。在此有利地或能夠?qū)崿F(xiàn)在輪廓上的起始點中的接觸與設(shè)計入流方向之間約±20°的誤差。輪廓在內(nèi)部區(qū)域中一般呈現(xiàn)為大于50%的相對厚度。按照本發(fā)明轉(zhuǎn)子葉片輪廓(作為初級輪廓)在其結(jié)構(gòu)上和制造時都是非常費事的內(nèi)部區(qū)域中通過形成或設(shè)置附加裝置的附加入流面具有一種次級輪廓,由此通過附加形成的入流面考慮在靠近轉(zhuǎn)子輪轂區(qū)域中增加入流角并由此提高能量收益。對于轉(zhuǎn)子葉片的壓力側(cè),入流面與緊接著的附加裝置入流面之間的過渡仍然具有介質(zhì)或風(fēng)的毗鄰流動。通過按照本發(fā)明的附加裝置使轉(zhuǎn)子葉片的空氣動力學(xué)的輪廓特性在更好的能量收益方面(以每年的平均值)得到改善。按照本發(fā)明對于100%至30%的相對輪廓厚度有效地提高內(nèi)部的輪廓部分的輪廓浮力。通過使附加裝置在流體分離點前面基于輪廓前緣設(shè)置在輪廓上,使轉(zhuǎn)子功率在年平均值上提高直到至3.0%。所述目的的另一解決方案或轉(zhuǎn)子葉片的優(yōu)選實施例是,沿著縱軸線在內(nèi)部的、分配給轉(zhuǎn)子葉片根部的區(qū)域中,在帶大于30%的相對厚度的輪廓上、在壓力側(cè)上設(shè)置有附加裝置,它具有附加入流面以及朝向前緣的附加入流面的起始點和朝向后緣的附加入流面的終端點,其中附加入流面的起始點在入流轉(zhuǎn)子葉片的介質(zhì)的分離點前面在壓力側(cè)上形成。由此避免在轉(zhuǎn)子葉片的靠近中心區(qū)域中在壓力側(cè)上的流動分離或至少順流地偏移。按照本發(fā)明對于預(yù)定的設(shè)計高速系數(shù)呈現(xiàn)所謂的設(shè)計入流方向,它對于轉(zhuǎn)子葉片的每個橫截面輪廓不同地形成。轉(zhuǎn)子葉片或風(fēng)能設(shè)備的高速系數(shù)A是設(shè)計風(fēng)能設(shè)備的重要特征系數(shù)。它給出轉(zhuǎn)子圓周速度(葉片尖部速度)與風(fēng)速的比例。高速系數(shù)給出,葉片如何相對于風(fēng)快速運動的關(guān)系。原理上在風(fēng)能設(shè)備運行期間高速系數(shù)根據(jù)風(fēng)速和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速變化。對于設(shè)計高速系數(shù)風(fēng)能設(shè)備的轉(zhuǎn)子達(dá)到其最大的功率系數(shù)(固定的轉(zhuǎn)子特征值)。因此對于轉(zhuǎn)子葉片的相應(yīng)設(shè)計高速系數(shù)對于每個輪廓呈現(xiàn)一個相應(yīng)預(yù)定的設(shè)計入流方向。在優(yōu)選的轉(zhuǎn)子葉片改進(jìn)方案中建議,使轉(zhuǎn)子葉片的高速系數(shù)位于7至11之間。此外也有利的是,使在內(nèi)部區(qū)域中的輪廓具有大于50%的相對厚度。此外輪廓的特征還在于,在附加入流面的起始點中的切線基本平行于設(shè)計入流方向形成。還有利的是,所述附加入流面的終端點基于入流方向終止在轉(zhuǎn)子后緣前面。此外尤其使附加入流面或附加裝置的起始點從內(nèi)向外、即沿著縱軸線連續(xù)地連接。此外使附加裝置的終端點從內(nèi)向外連續(xù)地連接,由此使附加裝置由一種結(jié)構(gòu)部件或基體形成。如果所述附加入流面(或附加裝置)的終端點或分離點與轉(zhuǎn)子葉片前緣的距離沿著縱軸線從內(nèi)向外至少在一個縱軸線截段中加大,則得到附加裝置的空間彎曲結(jié)構(gòu)。由此形成一種彎曲的附加裝置或者一種具有向內(nèi)回縮的、即向著后緣彎曲結(jié)構(gòu)的擾流器裝置,其中向內(nèi)向后緣形成的附加裝置的彎曲通過入流方向的旋轉(zhuǎn)給出。為此還規(guī)定,使所述附加裝置按照擾流器的形式形成,它具有附加入流面形式的空氣導(dǎo)引面,由此提高轉(zhuǎn)子葉片在內(nèi)部區(qū)域中的能量效率。此外有利的是,使所述附加裝置粘接在轉(zhuǎn)子葉片上。在此可以使附加裝置在完成轉(zhuǎn)子葉片制造后,后續(xù)地設(shè)置在內(nèi)部區(qū)域中的壓力側(cè)上。相應(yīng)地附加裝置尤其是可后裝配的或后裝配的。在實踐中這一點有利地使設(shè)備負(fù)荷與設(shè)計方法的負(fù)荷假設(shè)相比根本沒有或沒有顯著的提高。在優(yōu)選的擴(kuò)展結(jié)構(gòu)中還使附加裝置從靜止位置置于工作位置。在此例如可以相應(yīng)5地調(diào)整附加裝置的入流面或者在相應(yīng)的風(fēng)負(fù)荷時縮回,由此使附加裝置的附加入流面緊密地毗鄰轉(zhuǎn)子葉片的其余輪廓。此外在一個改進(jìn)方案中優(yōu)選使附加入流面的終端點形成為輪廓壓力側(cè)上的流體分離點。此外所述目的通過一種風(fēng)能設(shè)備得以實現(xiàn),它配備至少一個如上所述的轉(zhuǎn)子葉片。所述目的的另一解決方案是附加裝置的用途,它設(shè)置在按照本發(fā)明的如上所述的轉(zhuǎn)子葉片的內(nèi)部區(qū)域中。此外所述目的通過一種用于制造風(fēng)能設(shè)備轉(zhuǎn)子葉片的方法得以實現(xiàn),其中附加裝置設(shè)置在轉(zhuǎn)子葉片的內(nèi)部區(qū)域中,由此使轉(zhuǎn)子葉片在一個實施例中按照上述的方法形成。為了避免重復(fù)請參閱對上述轉(zhuǎn)子葉片的詳細(xì)描述。下面借助于實施例示例性地描述本發(fā)明,其中所有在文字中未詳細(xì)解釋的按照本發(fā)明的細(xì)節(jié)請參閱附圖。附圖中圖1示出按照本發(fā)明的轉(zhuǎn)子葉片的重疊的輪廓截面,圖2示出另一按照本發(fā)明的轉(zhuǎn)子葉片的重疊的輪廓截面,圖3以立體圖示出轉(zhuǎn)子葉片,在內(nèi)部區(qū)域中具有按照本發(fā)明的附加裝置,圖4a至4d分別示出按照本發(fā)明的轉(zhuǎn)子葉片的輪廓截面圖,圖5示出另一按照本發(fā)明的轉(zhuǎn)子葉片的輪廓截面。在下面的附圖中相同的或相同形式的部件或相應(yīng)的部件配有相同的標(biāo)記符號,因此省去相應(yīng)的重復(fù)介紹。在圖1中示出轉(zhuǎn)子葉片60(參見圖3)從內(nèi)部區(qū)域中的轉(zhuǎn)子葉片根部到外部區(qū)域的多個重疊的輪廓截面21,22,23,24,25。最內(nèi)部的輪廓21在這個示例中具有最大的相對厚度。輪廓25以45%的相對厚度是內(nèi)部區(qū)域中最細(xì)的輪廓。重疊的輪廓截面21,22,23,24,25以不同的截段給出轉(zhuǎn)子葉片的輪廓曲線。為了清晰由視圖中省去在外部區(qū)域中相對厚度小于30%的輪廓。此外在圖1中以標(biāo)記符號11表示在轉(zhuǎn)子葉片的預(yù)定運行位置中的轉(zhuǎn)子平面。不同的輪廓截面21,22,23,24,25沿著展開軸從轉(zhuǎn)子葉片根部向外向轉(zhuǎn)子葉片尖部展開。由圖1看出,輪廓截面21至25的相對厚度從內(nèi)部(輪廓21)向外(輪廓25)減小。即,輪廓21在靠近轉(zhuǎn)子葉片根部內(nèi)部區(qū)域以銜接的輪廓截面22至25設(shè)置。對應(yīng)于(內(nèi)部的)輪廓截面21在圖1中示出從屬的預(yù)定設(shè)計入流方向31。此外對于輪廓23,25示出相應(yīng)的那個設(shè)計入流方向33,35。此外在圖1中對于輪廓截面21,22,23分別示出按照本發(fā)明的附加體51的起始點41,42,43作為在橫截面中輪廓21至25的壓力側(cè)上的附加裝置。在圖1中示出在各個輪廓截面21至25上的附加體51的橫截面,其中附加體51的橫截面在輪廓橫截面21至25上分別按照三角形或類似的或接近三角形的形狀形成。附加體51在各輪廓21至23上的相應(yīng)起始點41至43例如由此確定,在起始點41至43中的切線、即在各輪廓上的切線平行于從屬的輪廓截面21,23以及25的各設(shè)計入流方向31,33和35形成或者以±20°、尤其是±15°的小傾斜形成。在此在輪廓21至23上的起始點41至43設(shè)置在相應(yīng)的輪廓21至23的各壓力側(cè)的流體分離點前面。通過事后安裝的或者說可后裝配的附加體51,使轉(zhuǎn)子葉片60的輪廓特性在內(nèi)部區(qū)域、即在輪廓厚度大于30%、尤其是50%的區(qū)域中得到改善,因為通過附加體51在轉(zhuǎn)子葉片60的壓力側(cè)上形成拱曲。在流體在輪廓21至23的壓力側(cè)上分離之前,通過附加裝置51在壓力側(cè)上形成附加裝置或附加體51的附加入流面(參見圖3,附圖標(biāo)記52),由此改善轉(zhuǎn)子葉片在內(nèi)部區(qū)域中的輪廓上升并由此改善能量收益。在此容忍或允許由于加大的死水區(qū)引起的略微加大的輪廓阻力。由輪廓截面21至23還得出,附加體51的位置通過其相應(yīng)的起始點41至43從輪廓到輪廓是不同的或者變化的,由此首先在內(nèi)部的輪廓截面21到下一相鄰的輪廓截面22起始點41在投影上沿著展開軸位于銜接的外部輪廓截面22的起始點42后面。隨著轉(zhuǎn)子葉片半徑的增加起始點43和為了清晰而未示出的其它起始點越來越離開前面的輪廓邊緣。即,起始點42,43與其它位于外部的起始點和相應(yīng)輪廓前緣之間的距離加大。此外起始點41,42,43的角位置隨著轉(zhuǎn)子葉片半徑的加大而加大,其中角位置基于轉(zhuǎn)子葉片平面圍繞轉(zhuǎn)子葉片縱軸線測量。附加裝置51沿著展開軸或其它預(yù)定的軸的長度根據(jù)轉(zhuǎn)子葉片的長度確定。根據(jù)轉(zhuǎn)子葉片的粗度可以使附加裝置的長度約為轉(zhuǎn)子葉片長度的15%至25%。這意味著,對于功率為1.5麗和轉(zhuǎn)子葉片長度為37m的風(fēng)能設(shè)備,附加裝置的長度例如為5.5m,對于功率為2麗和轉(zhuǎn)子葉片長度為45m的風(fēng)能設(shè)備,附加裝置的長度例如為7m,而對于功率為5麗和轉(zhuǎn)子葉片長度為61m以及細(xì)長的葉片幾何形狀的風(fēng)能設(shè)備,附加裝置的長度例如為15.5m(對于相對較厚的輪廓)。在此附加裝置51的橫截面形狀不是重要的,三角形尤其由于結(jié)構(gòu)上的原因是特別有利的。對于已知的已經(jīng)安裝轉(zhuǎn)子葉片的風(fēng)能設(shè)備,可后裝配附加裝置51,因為在實踐中與設(shè)計方法的高負(fù)荷假設(shè)相比沒有提高設(shè)備負(fù)荷。已經(jīng)知道,在轉(zhuǎn)子葉片內(nèi)部區(qū)域中實際上達(dá)不到通過簡單的計算方法預(yù)言的以及理論上求得的上升系數(shù)。通過按照本發(fā)明的附加裝置使轉(zhuǎn)子葉片的輪廓特性這樣得到改善,使得在實踐中也達(dá)到初始的假設(shè)。例如對于長度為37m的轉(zhuǎn)子葉片在圖1中示出附加裝置51的一個有利定位的幾何形狀。除了半徑(從轉(zhuǎn)子輪轂開始)2.8m(輪廓21)、4m(輪廓22)、5m(輪廓23)、6m(輪廓24)和7m(輪廓25)的設(shè)計入流方向以外,也加入轉(zhuǎn)子平面11??梢钥闯?,附加裝置51的位置隨著轉(zhuǎn)子半徑的增加離開葉片前緣向后移動。分離點的絕對距離(作為附加裝置51與各葉片前緣的基準(zhǔn)點)加大。僅僅半徑為2.8m的最內(nèi)部的輪廓截面21是個例外?;谵D(zhuǎn)子葉片平面11圍繞轉(zhuǎn)子葉片縱軸線測量得到下面的附加裝置角位置<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>可以看出,對于內(nèi)部的輪廓從一個預(yù)定的輪廓開始附加裝置的角位置隨著轉(zhuǎn)子半徑的加大而增加。對于從最內(nèi)部的輪廓21(半徑2.8m)到下一輪廓22(半徑4m)的過渡,附加裝置51的角位置略微減小。在圖2中示出轉(zhuǎn)子葉片的另一優(yōu)選實施例,其中輪廓21至25非對稱地設(shè)置在葉片縱軸線或展開軸上。由此使葉片自由度在風(fēng)能設(shè)備塔前面相應(yīng)地加大。同樣分別示出相應(yīng)的設(shè)計入流方向31至35。附加裝置51的高度在圖1和圖2的實施例中在轉(zhuǎn)子葉片的圓柱形范圍中約為圓柱體直徑的10%,在輪廓厚度為45%的區(qū)域中約為輪廓厚度的8%。隨著附加裝置51高度的加大空氣動力學(xué)的有效性增加,其中對于本實施例要注意,要良好地兼顧附加的附加裝置51的結(jié)構(gòu)費用和轉(zhuǎn)子葉片的附加負(fù)荷以及由此要達(dá)到的收益提高。在圖1和2的實施例中可以看出,附加裝置51在內(nèi)部的區(qū)域(輪廓21)中向著輪廓后緣回縮。因為在內(nèi)部區(qū)域中入流強烈地旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)子葉片的圓柱體與附加裝置51同樣逆時針旋轉(zhuǎn),由此使附加裝置51的位置向上移動。通過這種倒旋得到附加裝置51沿著轉(zhuǎn)子葉片展開軸的總體上折彎或彎曲的形狀。也可以選擇一個優(yōu)選的實施例,放棄附加裝置在內(nèi)部區(qū)域中的倒旋。這在能量收益方面略微變差,但是能夠?qū)崿F(xiàn)一個非常簡單的、基本直線的附加裝置幾何形狀,并由此實現(xiàn)簡單的結(jié)構(gòu)形式。通過附加裝置51在轉(zhuǎn)子葉片內(nèi)部區(qū)域中呈現(xiàn)附加入流面,由此提高轉(zhuǎn)子葉片在轉(zhuǎn)子葉片連接附近在其能量收益方面的有效性。由此能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)子葉片的能量收益最佳的結(jié)構(gòu)。例如可以使附加裝置51以擾流器形狀在制造轉(zhuǎn)子葉片時設(shè)置,由此不必完全改變轉(zhuǎn)子葉片的制造過程。適合于制造附加裝置51的材料例如是玻璃纖維強化塑料(GFK)。在分離點,即在附加裝置51的入流面或附加入流面的終端點上優(yōu)選使銳邊緣形成終端邊緣。在內(nèi)側(cè)在附加裝置51的終端邊緣區(qū)域中的銳利終端點的區(qū)域中使拐角由于強度的原因有利地倒圓。由此在附加裝置上以輕的附加裝置重量得到非常高的強度。在此有利的是,附加裝置51在葉片縱軸線方向上相對彈性地形成,S卩,由此在縱向上在誤差范圍內(nèi)呈現(xiàn)非常高的延展性。在另一實施例中規(guī)定,將附加裝置置于工作位置。在此可激活地形成附加裝置,用于在風(fēng)速位于額定速度以下時在接通或接入附加裝置51時提高能量收益。在高風(fēng)速時通過折疊或縮回或關(guān)掉附加入流面或附加裝置51來減小轉(zhuǎn)子葉片負(fù)荷,使附加入流面緊密地毗鄰在標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)子葉片輪廓上。在裝置內(nèi)部的風(fēng)包尤其適合于接通或接入附加裝置。由此使附加裝置的內(nèi)部體積減小或加大,使得得到附加裝置51相對于轉(zhuǎn)子葉片入流面的不同的調(diào)整角度。尤其是通過風(fēng)包或其它可控的裝置使附加裝置51從靜止位置置于工作位置,其中使這個過程可逆地形成。在圖3中還示出轉(zhuǎn)子葉片60內(nèi)部區(qū)域的立體圖。該轉(zhuǎn)子葉片60具有圓形的轉(zhuǎn)子葉片連接61。緊接著轉(zhuǎn)子葉片60的圓形橫截面在背離前緣的區(qū)域中連接附加體51,它按照擾流器的形式設(shè)置在轉(zhuǎn)子葉片60的壓力側(cè)上。在轉(zhuǎn)子葉片60的背面在轉(zhuǎn)子葉片連接61的上方安置后緣62。附加體51具有附8加入流面52,其中在從轉(zhuǎn)子葉片60的標(biāo)準(zhǔn)入流面過渡到附加入流面52時相應(yīng)的起始點位于輪廓上。因此所示的直線53形成起始點的一種連接線。附加裝置51的附加入流面52通過附加入流面52的連接線54限制。附加入流面52的終端點沿著連接線54。在圖4a至4d中示出附加裝置51的有利擴(kuò)展結(jié)構(gòu)或圖1中變化的輪廓。所示的輪廓21,22,23,25對應(yīng)于在圖1中所示的輪廓截面。變化的輪廓截面21,22,23,25在這個實施例中具有非常高的空氣動力學(xué)性能,因此轉(zhuǎn)子葉片的能量收益在靠近內(nèi)部轉(zhuǎn)子輪轂的區(qū)域中是最大的。由此在可達(dá)到的附加能量收益方面(與其它的附加裝置51相比)得到最佳的附加裝置51(參見圖1或圖2)。在圖4a至4d中分別以這個視圖分別清楚地看出各個輪廓截面21,22,24,25的起始點位置以及局部的入流方向31,32,33和35。圖4a至4c非常清楚地示出,對于厚的輪廓在起始點41,42,43的區(qū)域中輪廓基本平行于入流方向。只有在圖4d中完全位于外部的輪廓截面25示出輪廓在起始點45中已經(jīng)更大地偏離入流方向(約12°)。在那里位于附加裝置151外部區(qū)域中的已經(jīng)更薄的輪廓能夠?qū)τ诹鲃佑捎诨乜s的輪廓貢獻(xiàn)微小的壓力升高。由此緊靠在潛在的分離點前面定位附加裝置151的起始點45,其中輪廓通過附加裝置151向外拉,由此使流動更遠(yuǎn)地在后面在附加裝置151的分離點上分離。附加裝置151的能量收益最佳的結(jié)構(gòu)與在圖1和2中所示的結(jié)構(gòu)的幾何形狀相比分離點更強烈地偏離葉片前緣。但是這種附加裝置的結(jié)構(gòu)費用是高的。如果轉(zhuǎn)子葉片同樣要在制造時得到改進(jìn),則這種附加裝置尤其是非常有意義的,其中不必形成完全新的轉(zhuǎn)子葉片形狀。所示的附加裝置可以通過簡單的方式裝配在現(xiàn)有的轉(zhuǎn)子葉片上。圖5以輪廓上的橫截面圖示出具有粘接板71,72的附加裝置51結(jié)構(gòu)。對于長度37m的轉(zhuǎn)子葉片和約5.5m長的附加裝置已經(jīng)證實寬度為50至80mm的粘接板71,72是有利的。附加裝置51本身由2至4mm厚的GFK(軋層織物或纖維噴注)制成。為了達(dá)到高的空氣動力學(xué)性能使分離點由盡可能銳利的拐角形成。對于粘接的附加裝置51或粘接的擾流器,不可避免的在起始點45上的輪廓凸起要保持盡可能地小,最多5mm,尤其是2至3mm。為了調(diào)節(jié)阻力,粘接物質(zhì)(例如Sikaflex)的修圓是有利的。在內(nèi)部輪廓中這個拐角出于強度的原因有利地略微倒圓。對于粘接的附加裝置51來說,通過三角形橫截面以輕微的重量得到非常高的強度。附圖標(biāo)記清單11轉(zhuǎn)子平面21輪廓22輪廓23輪廓24輪廓25輪廓31設(shè)計入流方向32設(shè)計入流方向41起始點42起始點43起始點51附加裝置52附加入流面53線54連接線60轉(zhuǎn)子葉片61轉(zhuǎn)子葉片連接部62后緣71粘接板72粘接板151附加裝置10權(quán)利要求一種風(fēng)能設(shè)備的轉(zhuǎn)子葉片(60),其具有頂側(cè)(吸力側(cè))和底側(cè)(壓力側(cè)),其中沿著縱軸線在轉(zhuǎn)子葉片根部與轉(zhuǎn)子葉片尖部之間形成在橫截面中具有前緣和后緣(62)的輪廓(21,22,23,24,25),對于每個輪廓(21,22,23,24,25)分別預(yù)定一個設(shè)計入流方向(31,32,33,34,35),并且輪廓(21,22,23,24,25)在外部的、朝向轉(zhuǎn)子葉片尖部的區(qū)域中以小于30%的相對厚度形成,其特征在于,沿著縱軸線在內(nèi)部的、分配給轉(zhuǎn)子葉片根部的區(qū)域中,在帶大于30%的相對厚度的輪廓(21,22,23,24,25)上,在壓力側(cè)上設(shè)置有附加裝置(51),它具有附加入流面(52)以及朝向前緣的附加入流面(52)的起始點(41,42,43)和朝向后緣(62)的附加入流面(52)的終端點,其中附加入流面(52)的起始點(41,42,43)設(shè)置在輪廓(21,22,23,24,25)的前緣與后緣之間的區(qū)域中,由此使在輪廓(21,22,23,24,25)上的切線在起始點(41,42,43)處與輪廓(21,22,23,24,25)的設(shè)計入流方向(31,32,33,34,35)形成為在+20°至-20°、尤其是+15°至-15°之間的角度范圍。2.如權(quán)利要求1前序部分或權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子葉片(60),其特征在于,沿著縱軸線在內(nèi)部的、分配給轉(zhuǎn)子葉片根部的區(qū)域中,在帶大于30%的相對厚度的輪廓(21,22,23,24,25)上,在壓力側(cè)上設(shè)置有附加裝置(51),它具有附加入流面(52)以及朝向前緣的附加入流面(52)的起始點(41,42,43)和朝向后緣(62)的附加入流面(52)的終端點,其中附加入流面(52)的起始點在流向轉(zhuǎn)子葉片(60)的介質(zhì)的分離點前面在壓力側(cè)上形成。3.如權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)子葉片(60),其特征在于,在起始點(41,42,43)處的切線基本平行于設(shè)計入流方向(31,32,33,34,35)而形成。4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的轉(zhuǎn)子葉片(60),其特征在于,所述附加入流面(52)的終端點終止在后緣前面。5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的轉(zhuǎn)子葉片(60),其特征在于,所述附加入流面(52)的起始點(53)從內(nèi)向外連續(xù)地連接。6.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的轉(zhuǎn)子葉片(60),其特征在于,所述附加入流面(52)的終端點(54)從內(nèi)向外連續(xù)地連接。7.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的轉(zhuǎn)子葉片(60),其特征在于,所述附加入流面(52)的終端點(54)與轉(zhuǎn)子葉片(60)前緣的距離沿著縱軸線從內(nèi)向外加大。8.如權(quán)利要求1至7中任一項所述的轉(zhuǎn)子葉片(60),其特征在于,所述附加裝置(51)按照擾流器的形式形成。9.如權(quán)利要求1至8中任一項所述的轉(zhuǎn)子葉片(60),其特征在于,所述附加裝置(51)粘接在轉(zhuǎn)子葉片(60)上,或已經(jīng)如此。10.如權(quán)利要求1至9中任一項所述的轉(zhuǎn)子葉片(60),其特征在于,所述附加裝置(51)是可后裝配的或者后裝配的。11.如權(quán)利要求1至10中任一項所述的轉(zhuǎn)子葉片(60),其特征在于,所述附加裝置(51)從靜止位置置于工作位置,或已經(jīng)如此。12.如權(quán)利要求1至11中任一項所述的轉(zhuǎn)子葉片(60),其特征在于,所述附加入流面(52)的終端點形成為流體分離點。13.—種風(fēng)能設(shè)備,其具有至少一個如權(quán)利要求1至12中任一項所述的轉(zhuǎn)子葉片(60)。14.一種附加裝置(51)的用途,該附加裝置(51)設(shè)置在如權(quán)利要求1至12中任一項所述的轉(zhuǎn)子葉片(6)的內(nèi)部區(qū)域中。15.—種用于制造風(fēng)能設(shè)備轉(zhuǎn)子葉片(60)的方法,其中,附加裝置(51)設(shè)置在轉(zhuǎn)子葉片(60)的內(nèi)部區(qū)域中,由此如權(quán)利要求1至12中任一項所述地形成轉(zhuǎn)子葉片(60)。全文摘要本發(fā)明涉及一種風(fēng)能設(shè)備的轉(zhuǎn)子葉片(60),它具有頂側(cè)(吸力側(cè))和底側(cè)(壓力側(cè)),其中沿著縱軸線在轉(zhuǎn)子葉片根部與轉(zhuǎn)子葉片尖部之間形成在橫截面中具有前緣和后緣(62)的輪廓,對于每個輪廓分別預(yù)定一個設(shè)計入流方向(31,32,33,34,35),并且輪廓在外部的、朝向轉(zhuǎn)子葉片尖部的、帶小于30%的相對厚度的區(qū)域中形成,并且在內(nèi)部的、分配給轉(zhuǎn)子葉片根部的區(qū)域中、在帶大于30%的相對厚度的輪廓上、在壓力側(cè)上設(shè)置有附加裝置(51),它具有附加入流面(52)以及朝向前緣的附加入流面(52)的起始點和朝向后緣(62)的附加入流面(52)的終端點,其中附加入流面(52)的起始點設(shè)置在輪廓的前緣與后緣(62)之間,由此使在輪廓上的切線在起始點處與輪廓的設(shè)計入流方向形成在+20°至-20°、尤其是+15°至-15°之間的角度范圍。本發(fā)明還涉及一種用于制造風(fēng)能設(shè)備轉(zhuǎn)子葉片(60)的方法。文檔編號F03D1/06GK101711308SQ200780013356公開日2010年5月19日申請日期2007年3月28日優(yōu)先權(quán)日2006年4月13日發(fā)明者M(jìn)·佩特謝,U·本德爾申請人:再生動力系統(tǒng)股份公司
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