BR112019011321A2 - pá de rotor, instalação de energia eólica, e, parque eólico. - Google Patents

pá de rotor, instalação de energia eólica, e, parque eólico. Download PDF

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Abstract

a invenção se refere a uma pá de rotor para uma instalação de energia eólica, a uma instalação de energia eólica com uma torre, uma nacela e um rotor, e também a um parque eólico. a pá de rotor (108) compreende uma porção de pá interna (2) que se estende na direção longitudinal da pá de rotor (108) a partir de uma raiz de pá de rotor (1), e um segmento de borda traseira (112, 112?) que é arranjado na porção de pá interna (2) e destinado para aumentar a profundidade de perfil da pá de rotor ao longo de uma porção na direção longitudinal de pá de rotor. a pá de rotor (108) tem uma superfície de lado de pressão (4) e uma superfície de lado de sucção (6) que são, cada, formadas em certas regiões de partes da porção de pá interna (2) e do segmento de borda traseira (112, 112?). pelo menos uma entrada de ar e/ou saída de ar do tipo de fenda (24, 24?, 26, 26?) que se estende(m) substancialmente na direção longitudinal de pá de rotor é/são formada(s) na superfície do lado de pressão e/ou do lado de sucção (4, 6) da pá de rotor (108) na região do segmento de borda traseira (112, 112?). a pá de rotor (108) alcança uma influência mais eficiente sobre a camada limite.

Description

PÁ DE ROTOR, INSTALAÇÃO DE ENERGIA EÓLICA, E, PARQUE EÓLICO [001] A invenção se refere a uma pá de rotor para uma instalação de energia eólica, tendo uma porção de pá interna que se estende na direção longitudinal da pá de rotor a partir de uma raiz de pá de rotor, e tendo um segmento de borda traseira arranjado na porção de pá interna e destinado para aumentar a profundidade de perfil da pá de rotor ao longo de uma porção na direção longitudinal de pá de rotor, em que a pá de rotor tem uma superfície de lado de pressão e uma superfície de lado de sucção que são, cada, formadas em certas regiões de partes da porção de pá interna e do segmento de borda traseira. A invenção se refere adicionalmente a uma instalação de energia eólica tendo uma torre, uma nacela e um rotor, e também a um parque eólico.
[002] E conhecido na técnica anterior melhorar a eficiência de uma instalação de energia eólica por intermédio do projeto das pás de rotor em uma instalação de energia eólica. Uma possibilidade de aumentar a capacidade de eficiência ou de desempenho da instalação de energia eólica é a de configurar o perfil da pá de rotor para ter uma grande profundidade de perfil na região da raiz de pá de rotor. Para essa finalidade, a profundidade de perfil, que deve ser entendida daqui em diante como significando o comprimento do perfil substancialmente perpendicular à direção longitudinal de pá de rotor, isto é, a distância entre um nariz de perfil e uma borda traseira de perfil da pá de rotor, deve ser configurada para ser tão grande quanto possível. A raiz de pá de rotor designa a região da pá de rotor, por meio da qual a pá de rotor é fixada ao cubo de rotor da instalação de energia eólica. E frequentemente o caso no qual a profundidade de perfil máxima em uma tal pá de rotor se encontra muito perto à raiz de pá de rotor. Consequentemente, geração de vórtices é reduzida e a eficiência da instalação de energia eólica é aumentada.
[003] Uma outra possibilidade de aumentar a eficiência consiste em
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2/26 influenciar a camada limite, essa obtendo importância cada vez maior por conta das crescentes profundidades de perfil. No lado de sucção da pá de rotor, em virtude da curvatura geralmente convexa da superfície de lado de sucção, o fluxo de ar corre contra um gradiente de pressão depois de passar pela curvatura máxima na região traseira do perfil de pá de rotor. Isso causa a redução de velocidade do fluxo de ar, com o resultado que a camada limite perde energia cinética. Sob certas circunstâncias, a redução de velocidade do fluxo de ar resulta em a camada limite começar a se separar da superfície da pá de rotor. Um fluxo que é separado da superfície de pá de rotor resulta em turbulência, pelo que a força ascensional produzida no lado de sucção se reduz e a resistência aumenta assim. A influênciação da camada limite é destinada em particular a evitar uma situação na qual o fluxo de ar se separa da superfície da pá de rotor.
[004] E conhecido da técnica anterior, tal como da DE 10 2011 050 661 Al, por exemplo, formar a borda traseira obtusamente na região de raiz da pá de rotor. Provido na região da borda traseira está um sistema de sucção de camada limite na forma de uma fileira de furos que se estendem ao longo da borda traseira. O ar aspirado é transportado da raiz de pá na direção da ponta de pá por intermédio de um duto de canalização de ar se estendendo dentro da pá de rotor na direção longitudinal e descarregado por intermédio de uma região de descarga súbita na borda traseira da ponta de pá. Esse arranjo é complicado e requer tanto a provisão de entradas de ar tecnicamente complexas na borda traseira, que facilmente coloca em perigo a estabilidade, e a provisão de pelo menos um duto de canalização de ar. Além disso, a influência sobre a camada limite não ocorre no ponto da pressão ou lado de sucção no qual a separação da camada limite ocorre.
[005] O WO 2016/045656 Al se refere a uma pá de rotor de instalação de energia eólica tendo um lado superior, um lado inferior, uma borda dianteira, uma borda traseira, uma fixação de cubo e uma ponta de pá,
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3/26 em que a pá de rotor de instalação de energia eólica é dividida em uma região de cubo, uma região central e uma região de ponta de pá, e uma região de raiz desde a fixação de cubo para a profundidade de pá máxima (Smax) é definida, em que um duto de canalização de ar se estendendo radialmente para fora para canalizar ar aspirado de uma região de sucção para uma região de descarga súbita arranjada na região de ponta de pá é provido dentro da pá de rotor de instalação de energia eólica, e a sucção de camada limite ocorre, em que o ar é aspirado no lado superior da pá de rotor de instalação de energia eólica, e uma cerca de camada limite é provida na região de cubo, próxima à fixação de cubo, a fim de prevenir um fluxo na direção da fixação de cubo.
[006] O EP 2 053 240 Al descreve uma instalação de energia eólica, compreendendo um rotor com um cubo e pás de rotor, e compreendendo adicionalmente um sistema de controle de camada limite para as pás de rotor, em que uma pluralidade de câmaras de pressão é arranjada na pá de forma que as câmaras sejam distribuídas sobre o comprimento da pá, em que cada câmara de pressão está em comunicação com o lado externo da pá através de uma ou mais correspondentes aberturas na superfície externa da pá de rotor, em que, além disso, um duto de sucção e um duto de descarga se estendem dentro da pá a fim de fornecer uma pressão negativa ou uma pressão positiva à câmara de pressão, em que cada câmara de pressão é conectada a pelo menos um dos dutos através de um duto de ar no qual é arranjada uma válvula ativamente operável, que é conectada a uma unidade de controle a fim de colocar seletivamente a câmara de pressão em comunicação com o duto ou os dutos ou desconectar os mesmos a partir da mesma de forma a soprar ar para fora da câmara de pressão ou aspirar ar para dentro da câmara de pressão através da(s) correspondente(s) abertura(s) na superfície de pá.
[007] O WO 2007/035758 Al descreve uma pá (tal como uma pá de instalação de energia eólica) que é configurada de uma tal maneira que seja fixada adjacente a um cubo rotativo, em que a pá define: uma entrada de
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4/26 fluido que é arranjada adjacente a uma porção proximal da pá; uma saída de fluido que é arranjada adjacente a uma porção distai da pá; e um duto de fluxo centrífugo que se estende dentro de uma parte interna da pá entre a entrada de fluido e a saída de fluido. A entrada de fluido está preferencialmente em comunicação gasosa com a saída de fluido por intermédio do duto de fluxo centrífugo, e a pá é configurada de tal maneira que, quando a pá é girada em tomo do cubo em uma velocidade particular, fluido, que é puxado para dentro da entrada de fluido, seja expelido através do duto de fluxo centrífugo e para fora da saída de fluido. O fluido é preferencialmente comprimido quando se move através do duto de fluxo central.
[008] O WO 2009/144356 Al descreve uma pá de gerador de vento com elementos hiper-suportantes na borda dianteira e/ou na borda traseira (a última tendo uma grande espessura relativa), elementos estes que estão situados na zona de raiz de modo a melhorar o comportamento aerodinâmico e, por conseguinte, a quantidade de energia que provém do vento por comparação com pás convencionais com uma região de raiz cilíndrica ou oval.
[009] O objetivo no qual a invenção é baseada é o de melhorar uma pá de rotor do tipo acima descrito em questão para o efeito de que uma influência mais eficiente sobre a camada limite seja obtida.
[0010] A invenção atinge o objetivo no qual é baseada no caso de uma pá de rotor para uma instalação de energia eólica tendo as características como definidas na reivindicação 1. Em particular, pelo menos uma entrada de ar e/ou saída de ar do tipo de fenda que se estendem ou se estende substancialmente na direção longitudinal de pá de rotor são ou é formada(s) na superfície do lado de pressão e/ou do lado de sucção da pá de rotor na região do segmento de borda traseira.
[0011] A invenção faz uso aqui da verificação de que, com o auxílio da entrada de ar e/ou saída de ar do tipo de fenda na superfície do lado de
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5/26 pressão e/ou do lado de sucção da pá de rotor, é formada pelo menos uma região de aspiração ou descarga súbita que vantajosamente influencia uma camada limite fluindo na direção da profundidade de perfil da pá de rotor. Por comparação com a aspiração de camada limite na região da borda traseira de um segmento de borda traseira, o fluxo de ar é influenciado na região da pá de rotor, na qual atinge o efeito máximo. Além disso, em contraste com os furos conhecidos, a configuração de acordo com a invenção da entrada de ar ou saída de ar como uma fenda ou interstício causa um elevado efeito de aspiração ou efeito de descarga súbita sobre a camada limite fluindo para depois do fluxo de ar. Além disso, furos ou modificações estruturais na porção de pá interna, que podem causar problemas de estabilidade, não são requeridos.
[0012] A entrada e/ou saída de ar do tipo de fenda devem ser entendidas como significando uma fenda ou interstício na superfície da pá de rotor em sua superfície do lado de pressão ou do lado de sucção, fenda ou interstício este cuja dimensão na direção longitudinal de pá de rotor é maior que na direção da profundidade de perfil. As dimensões das entradas de ar e/ou saídas de ar na direção longitudinal de pá de rotor são preferencialmente maiores por um múltiplo que na direção da profundidade de perfil. Em uma modalidade, a dimensão na direção longitudinal de pá de rotor é pelo menos o dobro da dimensão na direção da profundidade de perfil. Em outra modalidade, a dimensão na direção longitudinal de pá de rotor é pelo menos 10 vezes maior, em particular pelo menos 20 vezes maior, particularmente preferencialmente pelo menos 50 vezes maior, que a dimensão na direção da profundidade de perfil.
[0013] Em um desenvolvimento preferido da invenção, em cada caso, pelo menos uma entrada de ar e/ou saída de ar do tipo de fenda é/são arranjada(s) na superfície do lado de pressão e do lado de sucção da pá de rotor. A camada limite é assim influenciada tanto na superfície do lado de
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6/26 pressão quanto na superfície do lado de sucção da pá de rotor. A configuração de uma entrada de ar ou saída de ar na forma de uma fenda ou interstício na região do segmento de borda traseira é possível, uma vez que as forças que atuam sobre a pá de rotor na região da raiz de pá principalmente atuam na porção de pá interna da pá de rotor, porção esta, todavia, que não tem prejuízo estrutural causado pelas fendas ou interstícios no segmento de borda traseira. Uma entrada de ar ou saída de ar pode ser formada de uma única fenda ou interstício. Em outra modalidade, uma entrada de ar ou saída de ar é formada de uma pluralidade de fendas ou interstícios individuais na superfície da pá de rotor. Eles são preferencialmente arranjados uns próximos aos outros de forma a se estenderem em uma linha aproximadamente na direção longitudinal de pá de rotor.
[0014] Um desenvolvimento da pá de rotor de acordo com a invenção provê que cada entrada de ar e/ou saída de ar seja formada diretamente na região de transição da porção de pá interna para o segmento de borda traseira. O lado superior do segmento de borda traseira, que forma uma região da superfície de lado de sucção, e o lado inferior do segmento de borda traseira, que forma uma região da superfície de lado de pressão da pá de rotor, são projetados para serem reduzidos na direção para a porção de pá interna, de uma maneira simples. Isso resulta em uma interrupção na superfície do lado de sucção do lado de pressão da pá de rotor por uma borda no lado superior e lado inferior do segmento de borda traseira que é recuado na porção de pá interna. Ao afixar o segmento de borda traseira à porção de pá interna, as bordas de lado superior e lado inferior do segmento de borda traseira são assim arranjadas em um espaçamento a partir de uma região respectivamente conjugada da porção de pá interna. Em uma modalidade alternativa, a entrada de ar e/ou saída de ar em forma de fenda são formadas em qualquer região desejada do lado superior ou lado inferior do segmento de borda traseira. Em outra modalidade, somente entradas de ar ou saídas de ar são providas na
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7/26 superfície do lado de sucção e superfície do lado de pressão.
[0015] Com preferência, a entrada de ar é arranjada na superfície de lado de pressão da pá de rotor, e a saída de ar é arranjada na superfície de lado de sucção da pá de rotor. A entrada de ar e a saída de ar, que são preferencialmente acopladas uma à outra em uma maneira de canalização de fluido, são assim arranjadas em lados mutuamente opostos da pá de rotor. Durante a operação da instalação de energia eólica, preferencialmente ocorre um fluxo de ar fluindo automaticamente, também denominado fluxo de compensação, da entrada de ar no lado de pressão para a saída de ar no lado de sucção da pá de rotor. A entrada de ar e a saída de ar são arranjadas na pá de rotor e configuradas de uma tal maneira que, na rotação do rotor e dadas condições de pressão que assim aparecem, um fluxo de compensação “natural” é gerado a partir da entrada de ar através do segmento de borda traseira, também denominado caixa traseira, para a saída de ar. Um fluxo de ar automático deve ser entendido no presente caso como significando a ocorrência de um fluxo de ar a partir da entrada de ar para a saída de ar somente por conta da força centrífuga ou do movimento rotativo do rotor e das pás de rotor arranjadas no mesmo, sem o uso de quaisquer componentes e dispositivos que assistem na geração de um fluxo forçado.
[0016] A entrada de ar e/ou saída de ar preferencialmente se estendem ou se estende substancialmente sobre o comprimento inteiro do segmento de borda traseira. Um interstício ou fenda é assim preferencialmente formado pelo menos nas superfícies da pá de rotor na direção longitudinal de pá de rotor, ao longo da qual o segmento de borda traseira se estende. Em uma modalidade, uma tal entrada de ar e/ou saída de ar do tipo de fenda é/são formada(s) de uma pluralidade de fendas individuais ou interstícios individuais que são arranjados uns próximos aos outros na direção longitudinal da pá de rotor. Em outra modalidade, fendas ou interstícios, cada, diretamente adjacentes uma aos outros, têm um deslocamento na direção da
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8/26 profundidade de perfil. Todavia, o número total de fendas ou interstícios se estende sobre o comprimento inteiro de uma tal entrada de ar ou saída de ar, em cada caso, substancialmente na direção longitudinal de pá de rotor. Os interstícios ou fendas arranjados deslocados uns dos outros têm regiões de extremidade mutuamente superpostas ou que se superpõem, as fendas individuais ou interstícios individuais seriam arranjados de forma congruente em uma fileira. Em outras modalidades, outros arranjos de fendas, por exemplo, fendas paralelas em um ângulo à direção longitudinal de pá de rotor, são também possíveis.
[0017] Em uma modalidade da invenção, o segmento de borda traseira é preferencialmente arranjado na porção de pá interna de uma tal maneira que um duto de entrada de ar e/ou saída de ar para um fluxo de ar direcionado seja formado na entrada de ar e/ou saída de ar. No caso de uma pluralidade de fendas individuais, cada interstício ou fenda individual de uma entrada de ar e/ou saída de ar é preferencialmente equipado com um duto de entrada de ar ou um duto de saída de ar. Correspondentes dutos de entrada de ar e de saída de ar na pá de rotor são preferencialmente, cada, conectados um ao outro por intermédio de um duto de canalização de ar separado. Por meio do duto de canalização de ar, o ar removido na superfície de lado de pressão é transferido na direção da saída de ar na superfície de lado de sucção da pá de rotor. Os dutos de canalização de ar, que acoplam o duto de entrada de ar e o duto de saída de ar um ao outro, se estendem substancialmente transversalmente à direção longitudinal de pá de rotor. Cada duto de entrada de ar e/ou duto de saída de ar preferencialmente tem elementos de canalização, tais como placas defletoras, por exemplo, na região de uma respectiva entrada de ar ou saída de ar, com o resultado que a guia direcionada do fluxo de ar fluindo através do segmento de borda traseira é ainda mais melhorada.
[0018] Em uma modalidade, o duto de canalização de ar não se
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9/26 estende perpendicular ao perfil da pá de rotor ou transversalmente à direção longitudinal de pá de rotor, mas se estende pelo menos parcialmente radialmente para fora, isto é, na direção da raiz de pá para a ponta de pá de rotor. Em virtude do componente na direção radial, a força centrífuga atua sobre o ar no duto de canalização de ar durante a rotação do rotor e causa a guia direcionada do ar situado no duto de canalização de ar.
[0019] Em um desenvolvimento preferido da pá de rotor de acordo com a invenção, o duto de entrada de ar e/ou duto de saída de ar são ou é configurado(s) para defletir o fluxo de ar na região da entrada de ar e/ou saída de ar substanciaimente paralelo à respectiva superfície externa de junção da porção de pá interna. Na superfície de lado de sucção da pá de rotor, um fluxo de ar adicional é descarregado subitamente de uma maneira isenta de turbulência da camada limite fluindo preferencialmente na direção da profundidade do perfil da pá de rotor. O fluxo de ar é preferencialmente descarregado ou soprado para fora por intermédio do duto de saída de ar, preferencialmente na direção do fluxo de ar fluindo ao longo da superfície de lado de sucção da pá de rotor. Consequentemente, a camada limite é influenciada de uma maneira simplificada na superfície de lado de sucção da pá de rotor. Em uma modalidade da invenção, o fluxo de ar é aspirado na direção de fluxo na superfície de lado de pressão da pá de rotor.
[0020] Em um projeto adicional, as camadas limites são influenciadas precisamente na direção inversa; especificamente, a camada limite na superfície de lado de sucção, que está no ponto de separação, é aspirada por intermédio do duto de entrada de ar e correspondentemente descarregada subitamente ao longo da superfície de lado de pressão. A guia de ar deve ser assegurada neste projeto contrariamente ao gradiente de pressão natural por meios apropriados.
[0021] Além disso, o duto de entrada de ar e/ou duto de saída de ar preferencialmente têm ou tem, na entrada de ar e/ou saída de ar, uma seção
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10/26 transversal de ampliação ou estreitamento na direção de fluxo do fluxo de ar fluindo através dos dutos. Em uma modalidade da invenção, a porção de pá interna preferencialmente tem uma seção transversal aproximadamente anular ou elíptica. Aqui, o formato da seção transversal é preferencialmente dependente do espaçamento da porção de pá interna a partir da raiz de pá de rotor da pá de rotor. Na região próxima à raiz de pá, a porção de pá interna preferencialmente tem uma seção transversal que se aproxima a um formato anular. Quanto maior o espaçamento a partir da raiz de pá, tanto mais a seção transversal da porção de pá interna se altera para um formato elíptico.
[0022] Uma outra modalidade da pá de rotor de acordo com a invenção provê que a pá de rotor tenha uma ventoinha ou compressor, em que a entrada de ar e a saída de ar na pá de rotor se comunicam de uma maneira de canalização de fluido com a ventoinha ou compressor para guiar ar forçado através de pelo menos o segmento de borda traseira. A ventoinha ou compressor é particularmente configurado para suportar o fluxo de compensação “natural” a partir da superfície de lado de pressão na direção da superfície de lado de sucção ou mesmo para reverter o fluxo de ar na direção oposta, com o auxílio da ventoinha ou compressor na pá de rotor, é possível gerar um fluxo de ar a partir da superfície de lado de sucção na direção da superfície de lado de pressão da pá de rotor. Por meio da ventoinha ou compressor, ocorre uma guia positiva do fluxo de ar no segmento de borda traseira substancialmente paralelo à profundidade de perfil da pá de rotor. O ar flui assim perpendicular à direção longitudinal de pá de rotor. Em uma modalidade da invenção, é feita provisão para que o fluxo de ar dentro do segmento de borda traseira flua, alternativamente ou opcionalmente, sobre uma porção da pá de rotor na direção longitudinal de pá de rotor. Em outras palavras, o fluxo de ar flui pelo menos em certas porções da raiz de pá na direção da ponta de pá e/ou na direção oposta.
[0023] Em uma modalidade da pá de rotor de acordo com a invenção,
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11/26 a ventoinha ou compressor é arranjado na porção de pá interna da pá de rotor, em que preferencialmente a porção de pá interna tem, em seu corpo estrutural, aberturas de passagem de ar e/ou dutos de canalização de ar para a conexão de canalização de fluido entre a ventoinha ou o compressor e a entrada de ar e/ou saída de ar. Em particular, uma ventoinha ou compressor, que é arranjado na porção de pá interna da pá de rotor, e por meio do qual o aquecimento de pá de rotor ocorre, pode opcionalmente ser projetado, em adição ao aquecimento da pá de rotor, para permitir o fluxo de ar a partir da entrada de ar na direção da saída do segmento de borda traseira. A entrada de ar na porção de pá de rotor é preferencialmente conectada, de uma maneira de canalização de fluido, em particular à maneira de canalização de ar, ao lado de sucção da ventoinha ou compressor, e a saída de ar é conectada de uma maneira de canalização de fluido, em particular maneira de canalização de ar, ao lado de pressão da ventoinha ou compressor. Para a conexão de canalização de fluido da ventoinha ou compressor arranjado na porção de pá interna para a entrada de ar e a saída de ar no segmento de borda traseira, são providas uma ou mais aberturas de passagem de ar ou dutos de canalização de ar que penetram o corpo estrutural da porção de pá interna com sua seção transversal preferencialmente anular ou elíptica. No presente caso, a pá de rotor tem dutos de canalização de ar que implementam a guia positiva do ar em fluxo tanto na direção longitudinal de pá de rotor quanto transversalmente à direção longitudinal de pá de rotor.
[0024] Uma modalidade da pá de rotor de acordo com a invenção provê que uma ventoinha ou compressor seja arranjado no segmento de borda traseira da pá de rotor. Consequentemente, o projeto estrutural da porção de pá interna e da guia de ar entre a entrada de ar e a saída de ar no segmento de borda traseira é simplificado. Em lugar de possíveis aberturas de passagem de ar e/ou dutos de canalização de ar, que enfraquecem o corpo estrutural da porção de pá interna, somente uma abertura relativamente pequena é provida
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12/26 no corpo estrutural para fornecer energia à ventoinha ou compressor arranjado no segmento de borda traseira da pá de rotor. A ventoinha ou compressor arranjado no segmento de borda traseira da pá de rotor é conectado por seu lado de sucção à entrada de ar preferencialmente na superfície de lado de sucção da pá de rotor. Além disso, a ventoinha ou compressor é conectado de uma maneira de canalização de fluido por seu lado de pressão à saída de ar na superfície de lado de pressão da pá de rotor. Uso é preferencialmente feito de uma ventoinha ou compressor que é configurado para gerar um fluxo de ar em ambas as direções dentro dos dutos de canalização de ar conectados à ventoinha ou ao compressor.
[0025] Uma ventoinha axial ou um compressor axial é preferencialmente usado. Em outra modalidade da invenção, uma ventoinha radial ou um compressor radial é usado. Em contraste com as ventoinhas axiais ou compressores axiais, as ventoinhas radiais ou compressores radiais tomam possível compensar perdas de pressão relativamente grandes nos dutos de canalização de ar tendo comprimentos de dutos relativamente longos para um fluxo de ar guiado pelo menos sobre uma porção na direção longitudinal de pá de rotor. Altemativamente à ventoinha ou ao compressor, outros meios conhecidos para a guia de ar podem ser providos em outras modalidades.
[0026] Em uma modalidade da invenção, a aspiração da camada limite ocorre na superfície do lado de sucção e na superfície do lado de pressão da pá de rotor por intermédio das entradas de ar do tipo de fenda nos assim lados mutuamente opostos da pá de rotor. A saída de ar é em uma região remota das entradas de ar, tais como, por exemplo, a borda traseira do segmento de borda traseira ou a ponta de pá.
[0027] Em uma modalidade da pá de rotor, cada segmento de borda traseira é preferencialmente composto pelo menos de uma primeira e uma segunda porções de segmento. A configuração subdividida do segmento de borda traseira em uma pluralidade de, preferencialmente pelo menos duas,
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13/26 três ou quatro porções de segmento facilita a montagem do segmento de borda traseira na porção de pá interna da pá de rotor a ser produzida. Pelo menos uma porção de segmento do segmento de borda traseira pode ser arranjada, por exemplo, na porção de pá interna durante a fabricação da porção de pá interna. Em uma modalidade da invenção, as várias porções de segmento são arranjadas umas próximas às outras na direção longitudinal da pá de rotor, o segmento de borda traseira, também denominado caixa traseira, é assim formado de porções de segmento arranjadas adjacentemente umas próximas às outras na direção da extensão da pá de rotor.
[0028] Em uma modalidade alternativa, é feita provisão para subdividir o segmento de borda traseira em uma porção de segmento que pode ser conectada à porção de pá interna e em pelo menos uma outra porção de segmento que tem a borda traseira do segmento de borda traseira. A porção de segmento que pode ser, ou deve ser, conectada à porção de pá interna forma um segmento de pé. A(s) porção(ões) de segmento tendo a borda traseira então preferencialmente forma(m) o segmento de cabeça do segmento de borda traseira. Uma porção de segmento formada como um segmento de pé preferencialmente toma o ajuste possível fora do trabalho sem aumentar as dimensões da porção de pá interna na direção da profundidade de perfil.
[0029] A invenção é vantajosamente desenvolvida pelo fato de que a porção de segmento formada como um segmento de pé tem, para cada porção de segmento formando o segmento de cabeça, um plano de subdivisão separado, no qual o segmento ou segmentos de cabeça podem ser acoplados ao segmento de pé. A provisão de planos de subdivisão separados para cada segmento de cabeça facilita a conjugação a uma região do segmento de pé que tem o respectivo plano de subdivisão.
[0030] De acordo com uma vantajosa modalidade alternativa, o segmento de pé tem, para uma pluralidade de, ou todos de, os segmentos de cabeça, um plano de subdivisão contínuo no qual os respectivos segmentos de
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14/26 cabeça pode ser acoplados ao segmento de pé. Um plano de subdivisão contínuo que se estende sobre uma pluralidade ou todas das regiões de conjugação entre segmento de pé e segmentos de cabeça oferece a vantagem que as várias porções de segmento podem ser acopladas umas atrás das outras ao segmento de pé no plano de subdivisão inteiro, e mutuamente suportam umas as outras ao efetuar isso. Como um resultado, o esforço para fixar a posição da pluralidade de segmentos de cabeça é consideravelmente reduzido. [0031] De acordo com uma outra modalidade preferida da invenção, o um plano de subdivisão ou a pluralidade de planos de subdivisão é ou são arranjados de uma tal maneira que a profundidade máxima de perfil da pá de rotor seja 4 m ou inferior, se o segmento de pé for conectado à pá de rotor. Em virtude do fato de que uma divisão longitudinal é escolhida, que conduz a uma profundidade máxima de perfil na faixa acima mencionada, a transportabilidade da pá de rotor juntamente com o segmento de pé prémontado do segmento de borda traseira é consideravelmente melhorada.
[0032] Os planos de subdivisão são preferencialmente orientados substancialmente na direção longitudinal do eixo geométrico de pá de rotor. Um ângulo em uma faixa de 30° ou inferior é preferencialmente definido entre o eixo geométrico de pá de rotor e o plano ou planos de subdivisão.
[0033] De acordo com uma outra modalidade preferida, o segmento de pé e o segmento ou segmentos de cabeça podem ser acoplados uns aos outros de uma maneira com ajuste devido à forma.
[0034] De acordo com um desenvolvimento preferido da invenção, o segmento de borda traseira é conectado à porção de pá interna por intermédio de pelo menos um primeiro e um segundo elementos de fixação, em que preferencialmente os elementos de fixação são arranjados em espaçamentos uns dos outros na direção longitudinal de pá de rotor. O primeiro elemento de fixação é preferencialmente arranjado na vizinhança direta da raiz de pá. O pelo menos um outro, isto é, o segundo elemento de fixação, é arranjado
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15/26 aproximadamente na extremidade oposta do segmento de borda traseira. Dependendo de se o segmento de borda traseira é formado das várias porções de segmento, pelo menos um elemento de fixação por porção de segmento ou preferencialmente dois elementos de fixação por porção de segmento são providos para fixação à porção de pá interna. A conexão do segmento de borda traseira não mais ocorre por intermédio do lado superior ou lado inferior do segmento de borda traseira, mas por intermédio dos elementos de fixação, com o resultado que, na região de transição da porção de pá interna para o segmento de borda traseira, a entrada de ar e/ou saídas de ar de acordo com a invenção podem assumir a forma de fendas ou interstícios nas superfícies do lado de sucção e do lado de pressão da pá de rotor. O segmento de borda traseira preferencialmente forma um receptáculo para pelo menos o primeiro e o segundo elementos de fixação, dito receptáculo sendo blindado a partir do exterior do segmento de borda traseira. Consequentemente, os elementos de fixação são protegidos contra influências ambientais e adicionalmente não afetam adversamente a aerodinâmica da pá de rotor.
[0035] Em uma modalidade preferida da invenção, o pelo menos um elemento de fixação preferencialmente tem pelo menos um corpo nervurado que reforça o segmento de borda traseira, em que o corpo nervurado é preferencialmente conectado à superfície externa da porção de pá interna e ao lado interno do segmento de borda traseira por intermédio de pelo menos um, dois ou mais pontos de fixação. O segmento de borda traseira é reforçado com o auxílio do corpo nervurado de uma tal maneira que o lado superior conjugado em particular ao lado de sucção na pá de rotor e o lado inferior do segmento de borda traseira conjugado ao lado de pressão na pá de rotor sejam preferencialmente arranjados de modo a serem dimensionalmente estáveis um com relação ao outro. O corpo nervurado do elemento de fixação que é arranjado no receptáculo do segmento de borda traseira é, em cada caso, preferencialmente fixado por intermédio de pelo menos dois pontos de
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16/26 fixação à superfície externa da porção de pá interna e às superfícies internas respectivamente conjugadas do lado superior e lado inferior do segmento de borda traseira. O corpo nervurado é preferencialmente conectado às regiões de superfície correspondentemente conjugadas da porção de pá interna e segmento de borda traseira por meio de uma conexão devida à força ou uma conexão integralmente ligada.
[0036] Em uma modalidade da invenção, nervuras de conexão ou filetes de conexão conjugados às superfícies de conexão de porção de pá interna e segmento de borda traseira são arranjados no corpo nervurado e por meio dos quais a região de conexão entre o elemento de fixação e o componente a ser acoplado ao mesmo é preferencialmente ampliada. Como um resultado, a conexão estrutural entre o segmento de borda traseira e a porção de pá interna da pá de rotor é ainda mais melhorada.
[0037] Em uma modalidade preferida, o primeiro e o segundo corpos nervurados têm, cada, uma superfície ou borda de conexão que se estende, por exemplo, sobre a profundidade inteira de perfil do segmento de borda traseira e/ou é fixado dentro do receptáculo ao lado superior e/ou ao lado inferior do segmento de borda traseira. O comprimento da respectiva nervura de reforço ao longo do perfil assegura, por um lado, o reforço do segmento de borda traseira e, por outro lado, a transmissão de carga uniforme. A fixação dessa borda dentro do segmento de borda traseira protege a afixação contra influências internas.
[0038] Em uma modalidade particularmente preferida, o primeiro e o segundo corpos nervurados têm ou tem uma ou mais bordas transversais que é ou são adaptadas à geometria da porção de pá interna. Aqui, a borda transversal se estende do lado superior para o lado inferior do segmento de porção de borda traseira. A adaptação da borda transversal à geometria da porção de pá interna assegura uma afixação de ajuste precisa do elemento de fixação à porção de pá interna. A borda transversal pode assim reforçar ainda
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17/26 mais a conexão da porção de pá interna e da porção do segmento de borda traseira. Uma conexão firme entre a borda transversal ou um pé adesivo e a porção de pá interna é assim igualmente possível.
[0039] O primeiro corpo nervurado e o segundo corpo nervurado são preferencialmente fixados às suas superfícies de conexão por intermédio de uma conexão integralmente ligada e/ou com ajuste devido à forma. Aqui, os corpos nervurados e as superfícies de conexão são, cada, conectados uns aos outros em uma superfície de contato comum. Aqui, a respectiva técnica de conexão é adaptada na dependência das cargas que ocorrem e do projeto geométrico do segmento de borda traseira e da porção de pá interna. Uma conexão particularmente firme é obtida por uma combinação de um ajuste devido à forma e conexão integralmente ligada.
[0040] Em uma modalidade preferida, a conexão integralmente ligada compreende uma conexão por adesivo, em particular uma conexão por adesivo compreendendo um adesivo de dois componentes. Aqui, uma tal conexão por adesivo tem a vantagem que uma introdução de força pode ser inserida mesmo com diferentes materiais, tais como, por exemplo, uma introdução de força de um plástico reforçado com fibras de vidro a um componente de alumínio. As seções transversais das superfícies de conexão e dos corpos nervurados não são reduzidas e a distribuição de tensões ocorre uniformemente. Além disso, uma conexão por adesivo torna possível compensar as imprecisões de ajuste, que podem ocorrer durante a fabricação.
[0041] Em uma modalidade particularmente preferida, a conexão com ajuste devido à força compreende uma conexão por rebites, conexão por parafusos, conexão por pemos, e/ou conexão por enlace. Aqui, tais técnicas de conexão são vantajosas sob um alto carregamento sobre os pontos de conexão. Aqui, uma conexão por rebites, parafusos e pemos tem a vantagem que pode ser transmitidas altas cargas e os requeridos elementos de conexão podem ser fabricados com um alto grau de qualidade. Como um resultado, um
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18/26 alto grau de segurança é obtido na região da conexão. Além disso, uma tal técnica de conexão é eficaz em termos de custo. Aqui, no caso de uma introdução de alta carga de ponto, uma conexão de enlace por divisão da carga em dois ramais é particularmente vantajosa.
[0042] O primeiro corpo nervurado e a primeira superfície de conexão e o segundo corpo nervurado e a segunda superfície de conexão são preferencialmente arranjados paralelos ao plano entre si. O arranjo paralelo ao plano provê uma área suficientemente grande, por intermédio da qual os respectivos corpos nervurados e superfícies de conexão produzem uma conexão.
[0043] A invenção se refere adicionalmente a uma instalação de energia eólica tendo uma torre, uma nacela e um rotor. A invenção também alcança o objetivo no qual é baseada no caso da pá de rotor de acordo com a invenção pelo fato de que uma pá de rotor conectada ao rotor é projetada de acordo com uma das modalidades preferidas da invenção, acima descritas. Uma tal pá de rotor projetada de acordo com a invenção toma possível influenciar a camada limite na pá de rotor, com o resultado que a eficiência da instalação de energia eólica pode ser melhorada, de uma maneira simples.
[0044] Além disso, a invenção também se refere a um parque eólico tendo uma pluralidade de instalações de energia eólica, que são projetadas de acordo com uma das modalidades preferidas da invenção, acima descritas.
[0045] As modalidades preferidas ou desenvolvimentos descritos com relação à pá de rotor de acordo com a invenção são simultaneamente também modalidades preferidas da instalação de energia eólica de acordo com a invenção e do parque eólico de acordo com a invenção.
[0046] A invenção será descrita em maior detalhe abaixo com base em uma modalidade de exemplo possível com referência às figuras anexas, nas quais:
a figura 1 mostra uma instalação de energia eólica de acordo
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19/26 com a presente invenção;
a figura 2 mostra uma vista em perspectiva de uma porção de uma pá de rotor de acordo com a invenção conforme uma primeira modalidade de exemplo;
a figura 3 mostra uma vista em perspectiva de uma porção de uma pá de rotor de acordo com a invenção em uma segunda modalidade de exemplo;
a figura 4 mostra uma vista da pá de rotor de acordo com a figura 3, em seção, sob fluxo de ar natural;
a figura 5 mostra uma vista da pá de rotor de acordo com a figura 3 sob um fluxo de ar forçado gerado por meio de uma ventoinha ou compressor; e as figuras 6a até 6c mostram vistas de possíveis padrões de entradas de ar ou saídas de ar em uma superfície de lado de sucção ou de lado de pressão de uma pá de rotor.
[0047] Embora certas características de modalidade preferidas sejam descritas somente com relação a modalidades de exemplo individuais, a invenção também se estende à combinação de características simples de diferentes modalidades de exemplo umas com as outras.
[0048] A figura 1 mostra uma instalação de energia eólica 100 tendo uma torre 102 e uma nacela 104. Um rotor 106 tendo três pás de rotor 108 e um girador 110 é arranjado na nacela 104. Durante a operação, o rotor 106 é colocado em um movimento de rotação pelo vento e aciona assim um gerador (não mostrado) na nacela 104.
[0049] As pás de rotor 108 têm, cada, um segmento de borda traseira 112, 112’, por meio do qual são formadas como pás de rotor com ajuste próximo. O segmento de borda traseira 112, 112’ é subdividido em uma pluralidade de porções de segmento, como pode ser visto em detalhe das seguintes figuras 2 e 3.
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20/26 [0050] Na figura 2, a pá de rotor 108 é ilustrada com um segmento de borda traseira 112 de acordo com uma primeira modalidade de exemplo. A pá de rotor 108 ilustrada na figura 2 tem, em uma porção de pá interna 2 adjacente à raiz de pá de rotor 1, o segmento de borda traseira 112 que prolonga a profundidade de perfil da pá de rotor. O segmento de borda traseira 112 tem uma superfície de lado de sucção 4 e uma superfície de lado de pressão 6 que são separadas uma da outra por uma borda traseira 8 no segmento de borda traseira 112.
[0051] Arranjado oposto à borda traseira 8 está o lado de conexão do segmento de borda traseira 112 à porção de pá interna 2 da pá de rotor 108. Se estendendo no lado de conexão está uma primeira borda 10a e uma segunda borda 10b (ver a figura 4) que delimita a superfície de lado de sucção e a superfície de lado de pressão 4, 6 do segmento de borda traseira 112. As bordas 10a, 10b são adaptadas à curvatura da pá de rotor 108 e se estendem substancialmente na direção longitudinal de pá de rotor. No estado montado, a borda traseira 8 do segmento de borda traseira 112 é alinhado com e se funde continuamente na borda traseira 12 da região da pá de rotor 108 que é adjacente à porção de pá interna 2.
[0052] Na presente modalidade, o segmento de borda traseira 112 tem uma porção de segmento 14 que é formada como um segmento de pé e que tem o lado de conexão à porção de pá interna 2. O segmento de borda traseira 112 tem o segmento de pé 14 tendo o lado de conexão e tem duas porções de segmento 16, 18 acopladas ao segmento de pé 14 e formando segmentos de cabeça. Os dois segmentos de cabeça 16, 18 formam, cada, uma parte da borda traseira 8 do segmento de borda traseira 112. Os segmentos de cabeça 16, 18 são separados do segmento de pé 14 nos planos de subdivisão 20, 20’ se estendendo aproximadamente paralelos ao eixo geométrico longitudinal de pá de rotor.
[0053] Na modalidade mostrada, a borda 10a termina no segmento de
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21/26 pé 14 do segmento de borda traseira 112 em um espaçamento a partir da superfície externa ou contorno externo da porção de pá interna 2, com o resultado que um interstício 22 é formado entre a superfície de lado de pressão 6 do segmento de borda traseira 112 e da porção de pá interna 2. A aspiração ou descarga súbita da camada limite é possível na superfície de lado de pressão 6 da pá de rotor 108 por intermédio do interstício 22 que é formado na região de transição da porção de pá interna 2 para o segmento de borda traseira 112. Uma entrada de ar 24 para deixar ar entrar ao interior ou uma saída de ar 26 para deixar ar sair do interior do segmento de borda traseira 112 é preferencialmente formada por intermédio do interstício 22.
[0054] Em uma modalidade da invenção que não é mostrada mais precisamente, altemativamente ou opcionalmente, a borda 10b é igualmente arranjada em um espaçamento a partir da estrutura externa da porção de pá interna 2 na superfície de lado de sucção 4 da pá de rotor 108, e assim um interstício 22’ está presente. O interstício 22’ forma, altemativamente, uma entrada de ar 24’ ou, opcionalmente, uma entrada de ar 24’ ou saída de ar 26. O fluxo de ar fluindo para depois na superfície de lado de sucção 4 da pá de rotor 108 é igualmente influenciado por intermédio da entrada de ar 24’ ou da saída de ar 26’.
[0055] A figura 3 mostra uma segunda modalidade de uma pá de rotor 108, na qual um segmento de borda traseira 112’ é arranjado na porção de pá interna 2 da pá de rotor 108 na região de raiz da pá de rotor. Em contraste com o segmento de borda traseira 112, o segmento de borda traseira 112’ é formado de uma pluralidade de porções de segmento 28, 28’, 28” que são arranjadas adjacentes umas às outras e umas próximas às outras na porção de pá interna 2 na direção longitudinal de pá de rotor. O segmento de borda traseira 112’ composto das porções de segmento 28, 28’ também tem uma borda 10a, 10b que é arranjada em um espaçamento a partir da estrutura externa da porção de pá interna 2.
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22/26 [0056] Em uma modalidade preferida, entradas de ar e/ou saídas de ar em forma de fendas 24, 24’, 26, 26’ na forma de um interstício 22, 22’ são assim formadas na superfície de lado de sucção 4 e na superfície de lado de pressão 6 da pá de rotor 108 mostrada na figura 3. Em uma modalidade, um respectivo interstício 22, 22’ formado na pá de rotor 108 pode ser contínuo no segmento de borda traseira 112, 112’. No presente caso, o interstício 22 é formado na região de transição entre a porção de pá interna 2 e o segmento de borda traseira 112’. Em outra modalidade, o interstício 22, 22’ tem uma pluralidade de interstícios individuais que são arranjados uns atrás dos outros substancialmente em uma fileira e se estendem aproximadamente paralelos ao eixo geométrico longitudinal de pá de rotor. As entradas de ar 24, 24’ ou as saídas de ar 26, 26’ são também formadas na superfície de lado de sucção 4 e na superfície de lado de pressão 6 da pá de rotor 108 na região de transição entre a porção de pá interna e a seção de borda traseira 112’.
[0057] A figura 4 mostra a modalidade da pá de rotor 108 da figura 3, em seção. O segmento de borda traseira 112’ é arranjado na porção de pá interna 2 por meio de uma pluralidade de elementos de fixação 30, 30’. Na modalidade mostrada, a porção de pá interna 2 tem uma seção transversal aproximadamente anular ou elíptica, em que o formato de seção transversal da porção de pá interna 2 se altera na dependência do espaçamento da porção de pá interna a partir da raiz de pá. Na modalidade do segmento de borda traseira 112’ que é mostrada na figura 3, cada porção de segmento 28, 28’, 28” é fixada à porção de pá interna da pá de rotor 108 por intermédio de pelo menos dois elementos de fixação 30, 30’.
[0058] A figura 4 particularmente ilustra a modalidade da invenção, na qual a influenciação da camada limite do fluxo de ar fluindo ao longo de ambos os lados da pá de rotor 108 ocorre sem uma influenciação visada por medidas adicionais. Em virtude da pressão que é estaticamente mais alta na superfície de lado de pressão 6 que na superfície de lado de sucção 4 da pá de
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23/26 rotor 108, e a diferença de pressão resultante entre o lado de pressão e o lado de sucção da pá de rotor 108, ocorre um fluxo de ar gerado naturalmente (fluxo de compensação) através do segmento de borda traseira 112’ do lado de pressão da pá de rotor ao lado de sucção da pá de rotor por intermédio do interstício 22, 22’. Na modalidade mostrada, o interstício 22 forma a entrada de ar 24 no lado de pressão, e o interstício 22’ forma a saída de ar 26 No lado de sucção. Consequentemente, o fluxo de ar é aspirado na superfície de lado de pressão da pá de rotor 108 e descarregado subitamente na superfície de lado de sucção 4 da pá de rotor 108. A descarga súbita do fluxo de ar na superfície de lado de sucção 4 da pá de rotor é destinada a estabilizar o fluxo de ar fluindo depois dali e para evitar turbulência em particular na região traseira da pá de rotor 108, isto é, no segmento de borda traseira. Na modalidade mostrada na figura 4, o fluxo de ar é descarregado subitamente no lado de sucção contrário à direção de fluxo atual do fluxo de aparecendo depois ao longo do perfil de pá.
[0059] Em uma modalidade (não mostrada), a saída de ar 26 é arranjada de uma tal maneira que o ar descarregado subitamente do segmento de borda traseira 112’ por intermédio da saída de ar flui para fora aproximadamente na direção do fluxo de aparecendo ao longo da perfil de pá. [0060] Na figura 5, a pá de rotor 108 com sua porção de pá interna 2 e seu segmento de borda traseira 112’ arranjado na mesma é novamente ilustrada, em seção. Contrariamente à modalidade mostrada na figura 4, a pá de rotor 108 na figura 5 compreende uma ventoinha ou compressor (não mostrado em mais detalhe) que é arranjado dentro do segmento de borda traseira 112’. A ventoinha ou compressor gera um fluxo de ar forçado dentro do segmento de borda traseira 112’, sendo o caso, em contraste com a modalidade previamente descrita, que a entrada de ar 24’ está agora situada na superfície de lado de sucção 4 da pá de rotor 108 e a saída de ar 26’ está situada na superfície de lado de pressão 6 da pá de rotor 108. A aspiração do
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24/26 fluxo de ar no lado de sucção da pá de rotor 108 por intermédio da entrada de ar 24’ atua contra o espessamento da camada limite na região da seção de borda traseira 112’ da pá de rotor. O fluxo de ar aspirado no lado de sucção é descarregado subitamente por intermédio da saída de ar 26’ na superfície de lado de pressão 6 da pá de rotor por meio da ventoinha ou compressor no segmento de borda traseira 112’. Na modalidade mostrada na figura5, a aspiração ocorre na direção do fluxo de aparecendo depois da pá de rotor, e a descarga súbita ocorre contrária à direção fluxo do fluxo de aparecendo depois da pá de rotor. Em uma modalidade (não mostrada em mais detalhe), dutos de entrada de ar conectados à entrada de ar 24’ são arranjados no segmento de borda traseira. Em uma outra modalidade, dutos de saída de ar conectados à saída de ar 26’ são providos no segmento de borda traseira. Em outra modalidade da invenção que não está ilustrada em mais detalhe, dutos de canalização de ar são arranjados dentro do segmento de borda traseira 112’, ditos dutos produzindo a conexão entre entrada de ar e saída de ar e se estendendo pelo menos em certas porções paralelos à direção longitudinal de pá de rotor.
[0061] As figuras 6a até 6c mostram possíveis modalidades das entradas de ar 24, 24’ e/ou saídas de ar 26, 26’ que são preferencialmente formadas em uma região de transição da porção de pá interna 2 para o segmento de borda traseira 112, 112’ na superfície de lado de sucção 4 e/ou na superfície de lado de pressão 6 da pá de rotor 108. A entrada de ar ou a saída de ar 24, 24’, 26, 26’ tem o formato de uma fenda ou interstício 22, 22’. O interstício 22, 22’ pode ser formado de uma pluralidade de interstícios individuais 32, 32’ que, na modalidade mostrada na figura 6a, são arranjados uns atrás dos outros em uma fileira, em que os interstícios individuais 32, 32’ se estendem substancialmente paralelos à direção longitudinal de pá de rotor.
[0062] Na modalidade mostrada na figura 6b, o interstício 22, 22’ é formado de uma pluralidade de interstícios individuais 32, 32’ que igualmente
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25/26 se estendem substancialmente na direção longitudinal de pá de rotor. Em contraste com a modalidade mostrada na figura 6a, interstícios individuais diretamente adjacentes uns aos outros são arranjados deslocados uns aos outros transversalmente à direção longitudinal de pá de rotor, isto é, na profundidade de perfil, e têm uma sobreposição em suas regiões de extremidade. A sobreposição corresponde aproximadamente a uma dimensão de aproximadamente um quinto do comprimento de um interstício individual 32, 32’. Outras razões de sobreposição são possíveis. A modalidade mostrada na figura 6b obtém uma seção transversal ampliada da entrada de ar e/ou saída de ar 24, 24’, 26, 26’ na superfície do lado de sucção ou do lado de pressão 4, 6 da pá de rotor com um idêntico comprimento total do interstício 22, 22’ na região de transição entre a porção de pá interna 2 e o segmento de borda traseira 112, 112’.
[0063] A figura 6c mostra uma ilustração esquemática de uma porção da pá de rotor 108. A pá de rotor 108 tem, na superfície do lado de sucção e superfície do lado de pressão 4, 6, um interstício contínuo 22 que, na modalidade atualmente ilustrada, se estende sobre o comprimento inteiro do segmento de borda traseira 112’. Como ilustrado na figura 6c, o interstício 22 para entrada de ar ou saída de ar é formado diretamente na superfície do segmento de borda traseira 112’. Em lugar do interstício contínuo 22, os interstícios 22’ com sua pluralidade de interstícios individuais 32, 32’, como mostrado nas figuras 6a e 6b, podem também ser providos na pá de rotor. Lista dos Símbolos de Referência:
Raiz de pá
Porção de pá interna
Superfície de lado de sucção
Superfície de lado de pressão
Borda traseira
10a, b Borda
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26/26
Borda traseira
Segmento de pé
16, 18 Segmento de cabeça
20, 20’ Plano de subdivisão
22, 22’ interstício
24, 24’ Entrada de ar
26, 26’ Saída de ar
28, 28’, 28” Porção de segmento
30, 30’ Elemento de fixação
32, 32’ Interstício individual
100 Instalação de energia eólica
102 Torre
104 Nacela
106 Rotor
108 Pá de rotor
110 Girador
112, 112’ Segmento de borda traseira

Claims (15)

1. Pá de rotor (108) para uma instalação de energia eólica, tendo uma porção de pá interna (2), que se estende na direção longitudinal da pá de rotor (108) a partir de uma raiz de pá de rotor (1), um segmento de borda traseira (112, 112’) arranjado na porção de pá interna (2) e destinado para aumentar a profundidade de perfil da pá de rotor ao longo de uma porção na direção longitudinal de pá de rotor, em que a pá de rotor (108) tem uma superfície de lado de pressão (4) e uma superfície de lado de sucção (6) que são, cada, formadas em certas áreas de partes da porção de pá interna (2) e do segmento de borda traseira (112, 112’), caracterizada pelo fato de que pelo menos uma entrada de ar e/ou saída de ar do tipo de fenda (24, 24’, 26, 26’) que se estende(m) substancialmente na direção longitudinal de pá de rotor é/são formada(s) na superfície do lado de pressão e/ou do lado de sucção (4, 6) da pá de rotor (108) na região do segmento de borda traseira (112, 112’).
2. Pá de rotor de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que, em cada caso, pelo menos uma entrada de ar e/ou saída de ar do tipo de fenda (24, 24’, 26, 26’) é/são arranjada(s) na superfície do lado de pressão e do lado de sucção (4, 6) da pá de rotor (108).
3. Pá de rotor de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que cada entrada de ar e/ou saída de ar (24, 26; 26, 26’) é/são formada(s) diretamente na região de transição da porção de pá interna (2) para o segmento de borda traseira (112, 112’).
4. Pá de rotor de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizada pelo fato de que a entrada de ar (24) é arranjada
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2/4 na superfície de lado de pressão (6) da pá de rotor (108), e a saída de ar (26) é arranjada na superfície de lado de sucção (4) da pá de rotor.
5. Pá de rotor de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que a entrada de ar e/ou saída de ar (24, 24’, 26, 26’) se estendem ou se estende substancialmente sobre o comprimento inteiro do segmento de borda traseira (112, 112’).
6. Pá de rotor de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que o segmento de borda traseira (112, 112’) é arranjado na porção de pá interna de uma tal maneira que um duto de entrada de ar e/ou duto de saída de ar para um fluxo de ar direcionado sejam ou seja formado na entrada de ar e/ou saída de ar (24, 24’, 26, 26’).
7. Pá de rotor de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que o duto de entrada de ar e/ou duto de saída são ou é configurado(s) para defletir o fluxo de ar na região da entrada de ar e/ou saída de ar (24, 24’, 26, 26’) substancialmente paralelo à respectiva superfície externa de junção da porção de pá interna (2).
8. Pá de rotor de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que a pá de rotor (108) tem uma ventoinha ou compressor, em que a entrada de ar e a saída de ar (24, 24’, 26, 26’) se comunicam de uma maneira de canalização de fluido com a ventoinha ou compressor para guiar ar forçado através de pelo menos o segmento de borda traseira (112, 112’).
9. Pá de rotor de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que a ventoinha ou compressor é arranjado na porção de pá interna (2) da pá de rotor (108), em que preferencialmente a porção de pá interna (2) tem, em seu corpo estrutural,
Petição 870190051457, de 31/05/2019, pág. 38/46 aberturas de passagem de ar e/ou dutos de canalização de ar para a conexão de canalização de fluido entre a ventoinha ou o compressor e a entrada de ar e/ou saída de ar (24, 24’, 26, 26’).
10. Pá de rotor de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que a ventoinha ou compressor é arranjado no segmento de borda traseira (112, 112’) da pá de rotor (108).
11. Pá de rotor de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que cada segmento de borda traseira (112, 112’) é composta pelo menos de uma primeira e uma segunda porções de segmento (14, 16, 18, 28, 28’, 28”).
12. Pá de rotor de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de que o segmento de borda traseira (112, 112’) é conectado à porção de pá interna (2) por intermédio de pelo menos um primeiro e um segundo elementos de fixação (30, 30’), em que preferencialmente os elementos de fixação (30, 30’) são arranjados em espaçamentos uns dos outros na direção longitudinal de pá de rotor.
13. Pá de rotor de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que pelo menos um elemento de fixação (30, 30’) tem pelo menos um corpo nervurado que reforça o segmento de borda traseira (112, 112’), em que o corpo nervurado é preferencialmente conectado à superfície externa da porção de pá interna (2) e ao lado interno do segmento de borda traseira (112, 112’) por intermédio de pelo menos um, dois ou mais pontos de fixação.
14. Instalação de energia eólica (100) tendo uma torre (102), uma nacela (104) e um rotor (106), caracterizada pelo fato de ter pelo menos uma pá de rotor (108) como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 13, que é
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4/4 conectada ao rotor (106).
15. Parque eólico, caracterizado pelo fato de que tem uma pluralidade de instalações de energia eólica como definida na reivindicação 14.
BR112019011321A 2016-12-05 2017-09-18 pá de rotor, instalação de energia eólica, e, parque eólico. BR112019011321A2 (pt)

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