專利名稱：具有輔助葉片的轉(zhuǎn)子葉片組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及用于風(fēng)カ機(jī)的轉(zhuǎn)子葉片，確切地說(shuō)，涉及具有一個(gè)或多個(gè)輔助葉片的轉(zhuǎn)子葉片組件，其中所述ー個(gè)或多個(gè)輔助葉片經(jīng)配置以防止或延遲主轉(zhuǎn)子葉片上出現(xiàn)的氣流分離。
背景技術(shù)：
風(fēng)能被認(rèn)為是目前可用的最清潔、最環(huán)保的能源之一，在這一方面，風(fēng)カ機(jī)已獲得廣泛關(guān)注。現(xiàn)代風(fēng)力機(jī)通常包括塔筒、發(fā)電機(jī)、齒輪箱、機(jī)艙以及一片或多片轉(zhuǎn)子葉片。轉(zhuǎn)子葉片是用于將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成電能的主要元件。葉片通常具有翼型件的橫截面輪廓，因此在運(yùn)行過(guò)程中，流經(jīng)葉片的空氣就會(huì)在兩側(cè)之間產(chǎn)生壓カ差。因此，從壓カ側(cè)到吸入側(cè)的升力會(huì)作用于葉片。升力會(huì)對(duì)主轉(zhuǎn)子軸產(chǎn)生扭矩，其中所述主轉(zhuǎn)子軸通過(guò)齒輪連接至可以發(fā)電的發(fā)電機(jī)。隨著空氣在傳統(tǒng)轉(zhuǎn)子葉片的前緣上流動(dòng)，氣流通常沿著吸入側(cè)的一部分粘著或保持附著在轉(zhuǎn)子葉片上，從而產(chǎn)生作用于葉片的升力。但是，隨著空氣朝著下游向葉片的后緣流動(dòng)，氣流會(huì)與轉(zhuǎn)子葉片的表面分離或分開(kāi)，從而變得更加湍急。這種氣流分離通常會(huì)導(dǎo)致葉片產(chǎn)生的升カ減小，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致曳力増大。這樣，轉(zhuǎn)子葉片的總體氣動(dòng)效率就會(huì)降低。因此，此項(xiàng)技術(shù)中需要一種可以防止或者最起碼可以延遲轉(zhuǎn)子葉片上出現(xiàn)的氣流分離的轉(zhuǎn)子葉片組件。

發(fā)明內(nèi)容
以下說(shuō)明將部分地闡明本發(fā)明的各方面內(nèi)容和優(yōu)點(diǎn)，或者，這些方面和優(yōu)點(diǎn)在說(shuō)明中可能是顯而易見(jiàn)的，或通過(guò)實(shí)踐本發(fā)明能夠推導(dǎo)出。一方面，本發(fā)明掲示風(fēng)カ機(jī)的轉(zhuǎn)子葉片組件。所述轉(zhuǎn)子葉片組件通常可包括主轉(zhuǎn)子葉片和設(shè)置在所述主轉(zhuǎn)子葉片的吸入側(cè)上的輔助葉片。所述輔助葉片通常可包括上游邊緣和下游邊緣，所述上游邊緣位于所述主轉(zhuǎn)子葉片的前緣的下游。另ー方面，本發(fā)明掲示風(fēng)カ機(jī)的轉(zhuǎn)子葉片組件，包括主轉(zhuǎn)子葉片，所述主轉(zhuǎn)子葉片包括在前緣和后緣之間延伸的壓カ側(cè)和吸入側(cè)；輔助葉片，所述輔助葉片設(shè)置在所述主轉(zhuǎn)子葉片的所述吸入側(cè)上且包括上游邊緣和下游邊緣，所述輔助葉片經(jīng)過(guò)配置，因此所述輔助葉片和所述主轉(zhuǎn)子葉片的所述吸入側(cè)之間形成會(huì)聚的通道；以及支撐構(gòu)件，所述支撐構(gòu)件經(jīng)配置以將所述輔助葉片連接到所述主轉(zhuǎn)子葉片，其中所述輔助葉片位于所述主轉(zhuǎn)子葉片的所述前緣和所述主轉(zhuǎn)子葉片的氣流分離點(diǎn)之間。所述通道的平均高度等于在所述通道的各翼展向位置處所述主轉(zhuǎn)子葉片相應(yīng)翼弦的約 0%到約40%。所述輔助葉片具有在所述上游邊緣和所述下游邊緣之間的輔助翼弦，所述輔助翼弦等于所述主轉(zhuǎn)子葉片的最大翼弦的約0%到約50%。所述輔助葉片具有所述上游邊緣和所述下游邊緣之間的輔助翼弦，所述輔助翼弦隨著所述輔助轉(zhuǎn)子葉片在大體翼展向上沿所述主轉(zhuǎn)子葉片延伸而變化。所述輔助葉片在大體翼展向上從大體靠近所述主轉(zhuǎn)子葉片的葉根的位置延伸到距所述葉根一定距離的位置，其中所述距離等于所述主轉(zhuǎn)子葉片的翼展的0 %到約50 %。所述輔助葉片經(jīng)配置以使所述輔助葉片的所述上游邊緣和所述主轉(zhuǎn)子葉片的所述前緣之間的距離隨著所述輔助葉片在大體翼展向上相對(duì)于所述主轉(zhuǎn)子葉片延伸而變化。參考以下具體說(shuō)明和所附權(quán)利要求書(shū)可以更深入地了解本發(fā)明的這些以及其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)。附圖包括在本說(shuō)明書(shū)內(nèi)、并構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分，顯示了本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例，且與具體說(shuō)明一起用于解釋本發(fā)明的原理。


本說(shuō)明書(shū)參考附圖，針對(duì)所屬領(lǐng)域一般技術(shù)人員，完整且可實(shí)現(xiàn)地詳細(xì)披露了本發(fā)明，包括其最佳模式，其中圖1所示為傳統(tǒng)風(fēng)カ機(jī)的透視圖；圖2所示為傳統(tǒng)轉(zhuǎn)子葉片的截面圖，特別顯示了通常在空氣流過(guò)轉(zhuǎn)子葉片時(shí)出現(xiàn)的氣流分離。圖3所示為根據(jù)本發(fā)明各方面內(nèi)容的轉(zhuǎn)子葉片組件的一個(gè)實(shí)施例的透視圖；圖4所示為圖3所示轉(zhuǎn)子葉片組件的實(shí)施例的一部分的透視圖；圖5所示為圖3和圖4所示轉(zhuǎn)子葉片組件的實(shí)施例的截面圖；圖6所示為根據(jù)本發(fā)明各方面內(nèi)容的轉(zhuǎn)子葉片組件的另ー個(gè)實(shí)施例的局部透視圖；圖7所示為根據(jù)本發(fā)明各方面內(nèi)容的轉(zhuǎn)子葉片組件的又一個(gè)實(shí)施例的局部透視圖。元件符號(hào)列表
.5I 稱^"部件參5! 杯^"部件10風(fēng)カ機(jī)12塔筒14機(jī)艙16轉(zhuǎn)子葉片18轉(zhuǎn)子輪轂20空氣22壓カ側(cè)24吸入側(cè)26前緣28后緣30抗剪腹板32主梁帽34附體流動(dòng)區(qū)域36分離點(diǎn)38分離流動(dòng)區(qū)域40風(fēng)向100轉(zhuǎn)子葉片組件102主轉(zhuǎn)子葉片
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)カ機(jī)(10)的轉(zhuǎn)子葉片組件(100)，包括主轉(zhuǎn)子葉片(102)，所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)包括在前緣(114)和后緣(116)之間延伸的壓カ側(cè)(110)和吸入側(cè)(112)；以及設(shè)置在所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)的所述吸入側(cè)(112)上的輔助葉片(104)，所述輔助葉片 (104)包括上游邊緣(124)和下游邊緣(126)，其中所述輔助葉片(104)的所述上游邊緣(124)位于所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)的所述前緣(114)的下游。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子葉片組件(100)，其特征在干，所述輔助葉片(104)具有以下項(xiàng)的其中之一氣動(dòng)截面和非氣動(dòng)截面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子葉片組件(100)，其特征在干，所述輔助葉片(104)與所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)間隔設(shè)置，所述輔助葉片(104)和所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)的所述吸入側(cè)(112)之間形成通道(140)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)子葉片組件(100)，其特征在干，所述通道(140)會(huì)聚于所述輔助葉片(104)的所述上游邊緣(124)和所述下游邊緣(126)之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)子葉片組件(100)，其特征在干，所述通道(140)的平均高度(142)為在所述通道(140)的各翼展向位置處所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)相應(yīng)翼弦(120)的約0%到約40%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子葉片組件(100)，其特征在干，所述輔助葉片(104)的所述上游邊緣(124)位于所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)的所述前緣(114)和所述主轉(zhuǎn)子葉片(102) 的氣流分離點(diǎn)(36)之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子葉片組件(100)，其特征在干，所述輔助葉片(104)具有在所述上游邊緣(124)和所述下游邊緣(126)之間的輔助翼弦(1 )，所述輔助翼弦(128) 等于所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)的最大翼弦(120)的約0%到約50%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子葉片組件(100)，其特征在干，所述輔助葉片(104)具有在所述上游邊緣(124)和所述下游邊緣(126)之間的輔助翼弦(1 )，所述輔助翼弦(128) 隨著所述輔助葉片(104)在大體翼展向上沿所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)延伸而變化。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子葉片組件(100)，其特征在干，所述輔助葉片(104)在大體翼展向上從大體靠近所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)的葉根(106)的位置延伸到距所述葉根 (106) —定距離的位置，其中所述距離等于所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)的翼展(118)的0%到約 50%。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子葉片組件(100)，其特征在干，所述輔助葉片(102)包括第一輔助葉片(304)和第二輔助葉片(305)，所述第一和第二輔助葉片(304、305)沿所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)的所述吸入側(cè)(112)彼此間隔設(shè)置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的轉(zhuǎn)子葉片組件(100)，其特征在干，所述第一和第二輔助葉片(304、30幻具備以下項(xiàng)中至少ー項(xiàng)不同的槳距和不同的通道(140)高度(142)，其中所述通道位于每個(gè)輔助葉片(304、305)和所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子葉片組件(100)，其特征在干，所述輔助葉片(104)經(jīng)配置以使所述輔助葉片(104)的所述上游邊緣(124)和所述主轉(zhuǎn)子葉片(10 的所述前緣 (114)之間的距離隨著所述輔助葉片(104)在大體翼展向上相對(duì)于所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)延伸而變化。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子葉片組件(100)，其特征在干，所述轉(zhuǎn)子葉片組件進(jìn)ー 步包括第一支撐構(gòu)件(144)和第二支撐構(gòu)件(146)，所述第一和第二支撐構(gòu)件(144、146)經(jīng)配置以將所述輔助葉片(104)連接到所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子葉片組件(100)，其特征在干，所述輔助葉片(104)的位置和槳距中至少ー項(xiàng)可相對(duì)于所述主轉(zhuǎn)子葉片(100)進(jìn)行調(diào)整。
15.一種風(fēng)カ機(jī)(10)的轉(zhuǎn)子葉片組件(100)，包括主轉(zhuǎn)子葉片(102)，所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)包括在前緣(114)和后緣(116)之間延伸的壓カ側(cè)(110)和吸入側(cè)(112)；輔助葉片(104)，所述輔助葉片設(shè)置在所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)的所述吸入側(cè)(112)上且包括上游邊緣(124)和下游邊緣(1 )，所述輔助葉片(104)經(jīng)過(guò)配置，因此所述輔助葉片 (104)和所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)的所述吸入側(cè)(112)之間存在會(huì)聚的通道(140)；以及支撐構(gòu)件(144)，所述支撐構(gòu)件(144)經(jīng)配置以將所述輔助葉片(104)連接到所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)，其中所述輔助葉片(104)位于所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)的所述前緣(114)和所述主轉(zhuǎn)子葉片(102)的氣流分離點(diǎn)(36)之間。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種風(fēng)力機(jī)的轉(zhuǎn)子葉片組件。所述轉(zhuǎn)子葉片組件通?？砂ㄖ鬓D(zhuǎn)子葉片和設(shè)置在所述主轉(zhuǎn)子葉片的吸入側(cè)上的輔助轉(zhuǎn)子葉片。所述輔助葉片通?？砂ㄉ嫌芜吘壓拖掠芜吘?，所述上游邊緣位于所述主轉(zhuǎn)子葉片的前緣的下游。
文檔編號(hào)F03D1/06GK102562433SQ20111039171
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月16日
發(fā)明者J·G·呂德克, O·默罕默德, S·赫爾 申請(qǐng)人:通用電氣公司