BR112019014435B1

BR112019014435B1 - Pá de turbina eólica que compreende um dispositivo de redução de ruído de bordo de fuga

Info

Publication number: BR112019014435B1
Application number: BR112019014435-8A
Authority: BR
Inventors: Carlos ARCE; Bjarke NIELSEN; Peter BAEK
Original assignee: Lm Wind Power International Technology Ii Aps
Priority date: 2017-01-12
Filing date: 2018-01-12
Publication date: 2023-10-17
Also published as: MX2019008271A; US11473555B2; EP3348825A1; CA3048747A1; US20190353141A1; BR112019014435A2; WO2018130651A1; DK3348825T3; EP3348825B1; CN110177935A

Abstract

esta invenção se refere a um dispositivo de redução de ruído, uma pá de turbina eólica compreende tal dispositivo de redução de ruído, um método de retroencaixe de um dispositivo de redução de ruído, e um método de fabricação como um dispositivo de redução de ruído. o dispositivo de redução de ruído compreende primeiros elementos de redução de ruído que se projetam de uma parte de base com uma terceira superfície em direção a uma segunda extremidade. os segundos elementos redutores de ruído são ficados à terceira superfície e se projetam ao longo dos primeiros elementos de redução de ruído em direção à segunda extremidade. os primeiros elementos de redução de ruído são preferencialmente serrilhados, enquanto os segundos elementos de redução de ruído são cerdas. as cerdas se projetam pelo menos para os vãos formados entre serrilhados adjacentes.

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[0001] A presente invenção refere-se a um dispositivo de redução de ruído para uma pá de turbina eólica, tendo uma primeira extremidade, uma segunda extremidade, uma primeira superfície lateral e uma segunda superfície lateral, em que o dispositivo de redução de ruído compreende uma parte de base se estendendo da primeira extremidade até uma extremidade proximal, pelo menos um arranjo de primeiros elementos de redução de ruído se estendendo da extremidade proximal até a segunda extremidade, e pelo menos um arranjo de segundos elementos de redução de ruído disposto em relação aos primeiros elementos de redução de ruído.

[0002] A presente invenção se refere adicionalmente a uma pá de turbina eólica tendo pelo menos um dispositivo de redução de ruído como mencionado acima. A presente invenção também se refere a um método para retro ajustar o dispositivo de redução de ruído e a um método para fabricar um dispositivo de redução de ruído.

ANTECEDENTES

[0003] É conhecido que grandes pás de turbina eólica para turbinas eólicas modernas sofrem de ruído de bordo de fuga gerado pelo fluxo de ar que passa pelo perfil aerodinâmico da pá de turbina eólica. O fluxo de ar se transforma de um fluxo de ar substancialmente laminar em um fluxo de ar turbulento sobre a superfície da pá e adicionalmente se separa das camadas limítrofes em um ponto de separação. Isso gera vórtices por trás do bordo de fuga que geram um efeito redemoinho e silvos associados a cerca de um quilohertz (kHz).

[0004] É conhecida a integração de um perfil de redução de ruído na seção de bordo de fuga da pá de turbina eólica. Entretanto, isso aumenta a complexidade do processo de paragem e adiciona etapas adicionais ao processo de fabricação. Outro modo de solucionar esse problema é fixar um ou mais dispositivos de redução de ruído em ou próximo ao bordo de fuga da pá de turbina eólica. Esses dispositivos de redução de ruído compreendem frequentemente uma pluralidade de serrilhados ou uma pluralidade de escovas que se projetam de uma ou mais placas de base. Vários formatos vistos na direção no sentido da corda, bem como várias dimensões desses serrilhados foram propostos por toda a literatura.

[0005] O documento WO 2013/045601 A1 ensina diferentes modalidades de dois arranjos de elementos redutores de ruído dispostos em uma superfície lateral da pá de turbina eólica, em que o primeiro arranjo é ativa ou passivamente movido em relação ao segundo arranjo durante a operação. Em uma modalidade, o primeiro arranjo compreende uma pluralidade de serrilhados, enquanto o segundo arranjo compreende uma pluralidade de cerdas. Nessa modalidade, o primeiro arranjo é conectado a um mecanismo móvel capaz de mover o primeiro arranjo na direção no sentido da corda entre uma posição retraída e uma posição estendida. A fim de permitir o movimento do primeiro arranjo, os dois arranjos são conectados a placas de base individuais que podem ser movidas uma em relação à outra.

[0006] Essa modalidade exemplificadora exige instalação adicional de atuadores lineares conectados a um sistema de controle eletrônico, ou de um mecanismo acionado por mola na superfície lateral da pá de turbina eólica. Em segundo lugar, as duas placas de base devem ser separadas para permitir o movimento do primeiro arranjo. Essa solução aumenta a complexidade e custos do dispositivo de redução de ruído do bordo de fuga, bem como o risco de um dos componentes móveis falhar devido a impactos ou cargas externas durante a rotação do rotor.

[0007] O documento EP 3096003 A1 revela uma pá de turbina eólica com um arranjo de serrilhados que se projetam além do bordo de fuga da pá de turbina eólica. As cerdas são dispostas ao longo das bordas periféricas de dois serrilhados adjacentes e se estendem em uma direção no sentido da corda para o vão formado pelos serrilhados adjacentes.

[0008] O documento US 2008/0187442 A1 revela uma parte do bordo de fuga configurada para ser fixada a uma pá de turbina eólica, em que a parte do bordo de fuga compreende vários serrilhados individuais entre os quais um grupo de cerdas é disposto. Os serrilhados e cerdas se projetam de uma superfície de borda truncada da parte do bordo de fuga.

[0009] O documento US 2011/0223030 A1 revela outra solução onde o arranjo de cerdas é disposto ao longo da borda periférica dos serrilhados. Os serrilhados se projetam de uma placa de base fixada à superfície lateral da pá de turbina eólica. Cada cerda ou grupo de cerdas é colocado em um ângulo entre 5 graus e 90 graus em relação ao bordo de fuga da pá de turbina eólica ou à borda periférica do respectivo serrilhado. As cerdas e serrilhados podem ser formados como uma peça única por moldagem por injeção. As cerdas podem, em vez disso, ter uma extremidade espessa que é colocada em um sulco formado na superfície de borda periférica dos serrilhados.

[0010] Os serrilhados acima formam uma superfície estreita de borda periférica que requer um alinhamento muito preciso das cerdas durante o processo de fabricação para alcançar uma fixação forte. Se um sulco é formado na superfície de borda periférica, a resistência estrutural da área ao redor do sulco é adicionalmente enfraquecida. Essa solução não é adequada para modificar dispositivos de redução de ruído existentes devido ao posicionamento das escovas.

[0011] Outra solução alternativa propõe formar uma pluralidade de fendas ao longo da superfície de borda periférica dos serrilhados. No entanto, isso requer um material rígido ou uma espessura de serrilhado aumentada a fim de evitar que o material entre fendas adjacentes se rompa durante a operação. Ainda outra solução alternativa propõe formar uma pluralidade de reentrâncias ao longo do bordo de fuga da pá de turbina eólica, em que escovas podem se estender de uma ou mais superfícies laterais em cada reentrância. No entanto, isso requer um processo de paragem muito complexo durante a fabricação ou o uso de reforços de bordo de fuga conformados para adicionar resistência estrutural ao laminado ao redor de cada reentrância.

OBJETIVO DA INVENÇÃO

[0012] Um objetivo da invenção é fornecer um dispositivo de redução de ruído e uma pá de turbina eólica que solucionem os problemas mencionados acima.

[0013] Outro objetivo da invenção é fornecer um dispositivo de redução de ruído e uma pá de turbina eólica que aumente a flexibilidade de fixação de escovas.

[0014] Ainda outro objetivo da invenção é fornecer um dispositivo de redução de ruído e uma pá de turbina eólica que permitam um retro ajuste de dispositivos de redução de ruído existentes.

[0015] Outro objetivo da invenção adicional é fornecer um dispositivo de redução de ruído que permita uma instalação fácil e simples na pá de turbina eólica e/ou uma fixação fácil e simples de escovas.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0016] Um objetivo da invenção é alcançado por um dispositivo de redução de ruído para uma pá de turbina eólica, tendo uma primeira extremidade, uma segunda extremidade, uma primeira superfície lateral, e uma segunda superfície lateral, em que o dispositivo de redução de ruído compreende uma parte de base configurada para se fixar a uma superfície lateral ou uma superfície do bordo de fuga da pá de turbina eólica, pelo menos um arranjo de primeiros elementos de redução de ruído se estendendo a partir de uma extremidade proximal até a segunda extremidade, e pelo menos um arranjo de segundos elementos de redução de ruído, os segundos elementos de redução de ruído têm uma extremidade livre e se estendem pelo menos parcialmente em um vão formado entre primeiros elementos de redução de ruído adjacentes em uma condição não carregada, em que a parte de base se estende da primeira extremidade para a dita extremidade proximal, em que o pelo menos um arranjo de segundos elementos de redução de ruído é fixado ou integrado à parte de base, em que o pelo menos um arranjo de segundos elementos de redução de ruído se estende de modo paralelo ao pelo menos um arranjo de primeiros elementos de redução de ruído ao longo da extremidade proximal, os segundos elementos de redução de ruído se projetam de uma terceira superfície da parte de base em direção à dita segunda extremidade em uma condição não carregada e pelo menos parcialmente se estendem em um vão formado entre primeiros elementos de redução de ruído adjacentes.

[0017] Isso fornece uma configuração de redução de ruído aprimorada que fornece uma redução de ruído aprimorada e um desempenho aerodinâmico aprimorado em comparação com dispositivos de redução de ruído convencionais. Essa configuração permite uma maior flexibilidade durante a fixação dos segundos elementos de redução de ruído, particularmente em comparação com o dispositivo de redução de ruído do documento US 2011/0223030 A1. Essa configuração também permite uma instalação fácil e simples em uma pá de turbina eólica, visto que nenhum sistema de controle adicional ou mecanismo móvel é necessário.

[0018] A presente configuração permite ainda que dispositivos de redução de ruído existentes sejam retro ajustados com segundos elementos de redução de ruído para o aprimoramento das propriedades aerodinâmicas e de ruído total. Isso também permite que a pá de turbina eólica seja equipada com um arranjo semi-escovado ou totalmente escovado de dispositivos de redução de ruído. Isso aumenta a capacidade de adaptação do arranjo de reduzir dispositivos de ruído.

[0019] De acordo com uma modalidade, os primeiros elementos de redução de ruído são serrilhados, em que os ditos serrilhados têm cada um, um comprimento medido da extremidade proximal até a segunda extremidade, uma largura medida ao longo da extremidade proximal, e uma espessura de serrilhado medida entre a dita primeira e segunda superfícies laterais.

[0020] Os primeiros elementos de redução de ruído podem, no exemplo, mas sem limitação, ser conformados como serrilhados. Os serrilhados se projetam a partir de uma extremidade proximal localizada na parte de base em direção a uma segunda extremidade ou extremidade distal. O perfil dos serrilhados tem uma primeira superfície lateral que define um lado de pressão, uma segunda superfície lateral que define um lado de sucção e uma borda periférica localizada entre as ditas superfícies laterais. O dito perfil define ainda uma linha central se estendendo entre as extremidades proximal e distal.

[0021] O fluxo de ar que passa sobre a pá de turbina eólica em uma direção no sentido da corda é dividido em uma pluralidade de fluxos de ar locais pelos primeiros elementos de redução de ruído, por exemplo, os serrilhados, quando instalados. Os fluxos de ar locais são, então, levados através de vãos formados entre serrilhados adjacentes. Os ditos vãos são, cada um, definidos por bordas periféricas opostas dos serrilhados adjacentes.

[0022] As dimensões, formato e/ou densidade dos primeiros elementos de redução de ruído, por exemplo, serrilhados, podem ser selecionados dependendo de uma aplicação particular, do perfil aerodinâmico da pá de turbina eólica e/ou de uma posição longitudinal desejada na pá de turbina eólica. As dimensões, formato e/ou densidade dos primeiros elementos de redução de ruído podem ainda ser selecionados dependendo das dimensões, formato e/ou densidade dos segundos elementos de redução de ruído. Isso permite que o arranjo de serrilhados reduza a energia dos vórtices gerados e também o ruído do bordo de fuga gerado.

[0023] No exemplo, uma ou ambas as superfícies laterais dos serrilhados podem ter um perfil reto ou curvo se estendendo em uma direção longitudinal. A direção longitudinal do dispositivo de redução de ruído corresponde à direção longitudinal da pá de turbina eólica quando instalada. Os serrilhados podem, então, ser projetados para ter um perfil estruturalmente forte e/ou para ter um perfil com boas propriedades acústicas e aerodinâmicas.

[0024] No exemplo, uma ou ambas as superfícies laterais dos serrilhados podem ter um perfil reto ou curvo se estendendo em uma direção transversal. A direção transversal do dispositivo de redução de ruído corresponde à direção no sentido da corda da pá de turbina eólica quando instalada. Em um exemplo alternativo, os serrilhados podem ser inclinados, isto é, ser colocados em um ângulo inclinado, em relação à parte de base ou a uma porção da mesma. Isso permite que o perfil dos serrilhados seja mais ou menos alinhado com a direção do fluxo de ar turbulento.

[0025] No exemplo, a superfície de borda periférica (ou superfícies) dos serrilhados pode ter um perfil reto ou curvo se estendendo das extremidades proximal e distal. Em um exemplo particular, o perfil dos serrilhados pode formar duas superfícies de borda periférica substancialmente retas localizadas em lados opostos da linha central. As superfícies de bordas opostas de dois serrilhados adjacentes podem se cruzar na extremidade proximal, ou se cruzar em um ponto localizado em direção à primeira extremidade do dispositivo de redução de ruído. Isso permite a adaptação da densidade dos serrilhados e/ou da área de vão total entre as superfícies de bordas opostas.

[0026] A parte de base e/ou os primeiros elementos de redução de ruído podem ser produzidos de um material flexível, como termoplásticos, materiais compósitos, polímero, borracha, PUR ou outros materiais ou compósitos adequados. Isso permite que os serrilhados flexionem ou inclinem quando submetidos a cargas de vento. Alternativamente, a parte de base e/ou elementos redutores de ruído podem ser produzidos de um material rígido, como metais (por exemplo, aço) ou materiais ou compósitos reforçados com fibra de vidra ou carbono. Isso reduz a agitação dos serrilhados durante as operações.

[0027] De acordo com uma modalidade, os segundos elementos de redução de ruído são cerdas, em que as ditas cerdas têm, cada uma, um comprimento medido da terceira superfície até a dita extremidade livre.

[0028] Os segundos elementos de redução de ruído podem, no exemplo, mas sem limitação, ser conformados como cerdas. As cerdas se projetam de uma terceira superfície que está localizada entre a extremidade proximal e a primeira extremidade e voltada para a segunda extremidade ou extremidade distal. O arranjo de cerdas forma uma estrutura permeável que permite que o ar passe entre as cerdas individuais.

[0029] As dimensões, formato e/ou densidade dos segundos elementos de redução de ruído, por exemplo, cerdas, podem ser selecionados dependendo de uma aplicação particular, do perfil aerodinâmico da pá de turbina eólica e/ou de uma posição longitudinal desejada na pá de turbina eólica. As dimensões, formato e/ou densidade dos segundos elementos de redução de ruído podem ainda ser selecionados dependendo das dimensões, formato e/ou densidade dos primeiros elementos de redução de ruído. Isso reduz a pressão diferencial entre os lados de pressão e sucção e amortece o fluxo de ar local que passa através dos vãos entre primeiros elementos de redução de ruído adjacentes. Isso também reduz a eficiência de espalhamento no bordo de fuga de pá de turbina eólica que reduz ainda o ruído do bordo de fuga gerado.

[0030] No exemplo, as cerdas podem ser configuradas para flexionar quando submetidas a cargas de vento e retornar a seu formato inicial quando as cargas de vento são removidas. O comprimento, perfil em seção transversal, perfil longitudinal, propriedades elásticas e/ou material das cerdas pode ser selecionado dependendo de uma aplicação particular, do perfil aerodinâmico da pá de turbina eólica e/ou de uma posição longitudinal desejada na pá de turbina eólica. Isso permite que as cerdas se adaptem ao fluxo de ar local e, desse modo, ter um efeito mínimo do desempenho aerodinâmico do dispositivo de redução de ruído.

[0031] Os segundos elementos de redução de ruído podem ser produzidos de um material flexível, como materiais compósitos, termoplásticos, por exemplo, polímero, náilon, silicone, borracha, PUR ou outros materiais ou compósitos adequados. Alternativamente, os segundos elementos de redução de ruído podem ser produzidos de metais, por exemplo, aço, ou materiais reforçados com fibra de vidro ou carbono e ter uma estrutura flexível.

[0032] De acordo com uma modalidade especial, as cerdas têm um comprimento constante ou comprimento variável ao longo do comprimento longitudinal do dispositivo de redução de ruído, por exemplo, o comprimento varia como função do comprimento dos serrilhados, e/ou os serrilhados têm um comprimento constante ou comprimento variável ao longo do comprimento longitudinal do dispositivo de redução de ruído.

[0033] O dispositivo de redução de ruído pode ser disposto em uma superfície lateral, por exemplo, no lado de pressão ou sucção, da pá de turbina eólica. A extremidade proximal dos primeiros elementos de redução de ruído, por exemplo, serrilhados, pode, em um exemplo, ser alinhada com um bordo de fuga ou uma superfície do bordo de fuga da pá de turbina eólica quando instalada. O comprimento da porção de projeção se estendendo livremente além do bordo de fuga pode, então, se igualar ao comprimento dos serrilhados. Isso permite um efeito de modificação máximo no fluxo de ar turbulento que passa sobre á área do bordo de fuga.

[0034] Em um exemplo alternativo, a extremidade proximal pode ser retraída em relação ao bordo de fuga ou superfície do bordo de fuga. O comprimento da porção que se projeta livremente pode, então, ser menor que o comprimento dos serrilhados. Isso reduz o efeito de modificação no fluxo de ar turbulento que passa sobre á área de bordo de fuga.

[0035] Em outro exemplo alternativo, a extremidade proximal pode ser estendida em relação ao bordo de fuga ou superfície do bordo de fuga. O comprimento da porção que se projeta livremente pode, então, ser maior que o comprimento dos serrilhados. Isso permite um efeito de modificação máximo no fluxo de ar turbulento e, em parte, modifica as estruturas de fluxo não desejadas, como vórtices e derramamentos, próximas ao bordo de fuga. A dita área de superfície total pode ser determinada pelos primeiros elementos de redução de ruído e, em parte, a parte de base.

[0036] Nos exemplos mencionados acima, os serrilhados podem se projetar igualmente em direção à segunda extremidade ou extremidade distal, de modo que o primeiro dispositivo de redução de ruído tenha uma largura constante na direção transversal. O dispositivo de redução de ruído pode, então, ter substancialmente o mesmo efeito ao longo do bordo de fuga da pá de turbina eólica.

[0037] Em um exemplo, as cerdas podem se projetar igualmente em direção à segunda extremidade ou extremidade distal, de modo que o segundo dispositivo de redução de ruído tenha uma largura constante na direção transversal. A extremidade livre das escovas, isto é, arranjo de cerdas, pode ser alinhada com a segunda extremidade ou extremidade distal dos serrilhados. A porção que se projeta livremente das cerdas pode, então, cobrir todo o vão entre serrilhados adjacentes e pode ser influenciada pelo fluxo de ar local que entra nos vãos. Isso fornece um efeito de amortecimento máximo no fluxo de ar local que passa através desses vãos.

[0038] Em um exemplo alternativo, a extremidade livre de cerdas pode ser retraída em relação à segunda extremidade ou extremidade distal, desse modo, cobrindo parcialmente os ditos vãos. Isso fornece um efeito de amortecimento reduzido no fluxo de ar local que passa através dos vãos.

[0039] Em outro exemplo alternativo, a extremidade livre de cerdas pode ser estendida em relação à segunda extremidade ou extremidade distal, dese modo, cobrindo todo o espaço livre total localizado adjacente à borda periférica (ou bordas periféricas) total de serrilhados, incluindo os vãos mencionados acima. Isso fornece um efeito de amortecimento nos fluxos de ar locais que passam através dos vãos, bem como em quaisquer fluxos de ar restantes que passam sobre as extremidades distais dos serrilhados. Isso permite que as cerdas sejam dotadas de um comprimento padronizado que antes ou após a instalação posam ser cortadas no comprimento e/ou perfil de extremidade desejados.

[0040] Os serrilhados e/ou cerdas podem ter alternativamente um comprimento variável que varia na direção transversal. Isso permite a adaptação do perfil do dispositivo de redução de ruído de acordo com as características de fluxo de ar em áreas particulares na pá de turbina eólica. Isso permite ainda a customização do comprimento de cerdas de acordo com o comprimento dos serrilhados, por exemplo, o perfil de extremidade das cerdas pode seguir o perfil de extremidade dos serrilhados com um deslocamento predeterminado, ou as cerdas e serrilhados podem ter diferentes perfis de extremidade.

[0041] O arranjo de segundos elementos de redução de ruído, por exemplo, cerdas, pode ser configurado como um único arranjo contínuo, assim, se estendendo substancialmente ao longo de todo o comprimento do dispositivo de redução de ruído. O dito arranjo pode alternativamente ser definido por uma pluralidade de sub-arranjos cada com um grupo de segundos elementos de redução de ruído, por exemplo, cerdas. Os sub-arranjos individuais podem ser dispostos em uma ordem contínua ou separados. No exemplo, cada sub-arranjo pode ser alinhado com a linha central do serrilhado correspondente.

[0042] De acordo com uma modalidade, a parte de base compreende uma porção espessa disposta entre a primeira extremidade e a extremidade proximal, em que a porção espessa tem uma espessura de base máxima medida entre a dita primeira e segunda superfícies laterais, em que a espessura de base máxima é igual ou maior que a espessura combinada do primeiro e segundo elementos de redução de ruído.

[0043] A parte de base é configurada para fornecer apoio para o primeiro e segundo elementos de redução de ruído. A parte de base pode, em um exemplo, ter uma porção espessa localizada entre a primeira extremidade e extremidade proximal. A porção espessa pode se estender sobre a largura total da extremidade proximal até a primeira extremidade. Alternativamente, a porção espessa pode inciar na extremidade proximal e extremidade em uma distância da primeira extremidade. Em uma alternativa adicional, a porção espessa pode ser colocada a uma distância da primeira extremidade e extremidade proximal. Essa configuração é adequada para fixar o dispositivo de redução de ruído, por exemplo, a parte de base, a uma pá de turbina eólica tendo uma superfície do bordo de fuga truncada.

[0044] A porção espessa pode ter uma espessura de base máxima que é igual ou maior que a espessura combinada do primeiro e segundo elementos de redução de ruído. A porção espessa pode ter um perfil em seção transversal substancialmente retangular, trapezoidal, triangular ou semi-circular visto na direção transversal. Isso adiciona resistência estrutural ao dispositivo de redução de ruído. Isso permite que as cerdas sejam adicionadas em uma etapa de produção em massa, no exemplo, perfurando e travando as cerdas na porção espessa usando um aparelho tipo grampeamento.

[0045] A porção espessa pode ter uma terceira superfície adequada para fixar os segundos elementos de redução de ruído. Essa terceira superfície pode ser disposta em um ângulo inclinado em relação à primeira ou segunda superfície lateral e/ou à linha central dos primeiros elementos de redução de ruído. Alternativamente, a terceira superfície pode ser disposta perpendicularmente à primeira ou segunda superfície lateral e/ou à linha central dos primeiros elementos de redução de ruído. Dependendo do perfil em seção transversal, a terceira superfície pode se voltar diretamente ou parcialmente em direção à segunda extremidade ou extremidade distal.

[0046] A parte de base pode ter uma superfície de instalação adequada para entrar em contato com uma superfície lateral compatível ou superfície de borda da pá de turbina eólica. A dita superfície de instalação pode ser disposta na porção espessa ou em uma porção afinada da parte de base localizada adjacente à porção espessa. Alternativamente, a superfície de instalação pode se estender ao longo da porção afinada e uma parte da porção espessa, desse modo, permitindo que a parte de base entre em contato com a superfície lateral e a superfície de borda da pá de turbina eólica.

[0047] O dispositivo de redução de ruído é configurado para ser fixado, isto é, instalado, na pá de turbina eólica por meio de um adesivo, prendedores como parafusos ou cavilhas, ou outras técnicas de fixação adequadas. A parte de base pode compreender opcionalmente uma pluralidade de orifícios de montagem se estendendo entre a primeira e segunda superfícies laterais para receber e reter os prendedores. Isso permite uma fixação forte entre o dispositivo de redução de ruído e a pá de turbina eólica.

[0048] Uma ou ambas as superfícies laterais do dispositivo de redução de ruído, por exemplo, a parte de base e/ou primeiros elementos de redução de ruído, podem ter um perfil plano ou curvo, como mencionado anteriormente. No exemplo, a dita uma superfície lateral pode ter um perfil convexo em relação à linha central do dispositivo de redução de ruído. Isso permite que o perfil do dispositivo de redução de ruído seja adaptado ao perfil da pá de turbina eólica.

[0049] Em um exemplo particular, uma superfície lateral tem um perfil convexo como mencionado acima, enquanto a outra superfície lateral tem um perfil plano. De preferência, a dita uma superfície é a superfície lateral voltada para a pá de turbina eólica quando instalada. Isso permite um fluxo de ar mais satisfatório sobre a superfície lateral externa e um contato melhor com o perfil da pá de turbina eólica.

[0050] As bordas da dita uma superfície podem ser arredondadas ou curvas para permitir um fluxo mais satisfatório de ar na área de transição entre a pá de turbina eólica e o dispositivo de redução de ruído. Isso reduz o desgaste e as forças de forças de ruptura na borda periférica da parte de base e/ou primeiros elementos de redução de ruído.

[0051] De acordo com uma modalidade, a parte de base tem uma espessura de base máxima medida entre a dita primeira e segunda superfícies laterais da parte de base, em que a espessura de base máxima substancialmente corresponde à espessura dos primeiros elementos de redução de ruído.

[0052] A parte de base pode, em outro exemplo, ter substancialmente a mesma espessura em seção transversal como os primeiros elementos de redução de ruído. A primeira e/ou segunda superfície lateral da parte de base e os primeiros elementos de redução de ruído podem ser alinhados para formar um perfil de superfície substancialmente contínuo. Isso economiza material e o peso da parte de base. Essa configuração é adequada para fixar o dispositivo de redução de ruído, por exemplo, a parte de base, a uma pá de turbina eólica tendo uma superfície do bordo de fuga afiada.

[0053] A terceira superfície e a superfície de instalação podem, nesse exemplo, ser dispostas substancialmente paralelas à primeira ou segunda superfície lateral e/ou à linha central dos primeiros elementos de redução de ruído. Isso aumenta a flexibilidade de parte de base e, desse modo, permite que se adapte melhor aos contornos da pá de turbina eólica.

[0054] Em ambas as modalidades alternativas da parte de base, a parte de base atua como uma parte de base comum ou única para o primeiro e segundo elementos de redução de ruído. Isso elimina a necessidade de partes de base separadas conforme exigido no documento WO 2013/045601 A1. Em segundo lugar, as cerdas são sustentadas pela parte de base ao contrário da disposição de serrilhado e escova do documento US 2011/0223030 A1. Isso permite uma fixação mais forte e mais flexível das cerdas.

[0055] De acordo com uma modalidade, o dito pelo menos um arranjo de segundos elementos de redução de ruído é conectado a um substrato, em que o dito substrato é configurado para ser fixado à terceira superfície da parte de base, ou o dito pelo menos um arranjo de segundos elementos de redução de ruído é integrado em uma camada adesiva para se fixar aos ditos primeiros elementos de redução de ruído e/ou a dita superfície lateral ou superfície do bordo de fuga da pá de turbina eólica.

[0056] Em um exemplo, os segundos elementos de redução de ruído podem ser integrados ou embutidos na parte de base. Os segundos elementos de redução de ruído podem, então, se projetar da terceira superfície. Isso permite que o dispositivo de redução de ruído seja produzido como um único dispositivo usando a moldagem por injeção, termoformação ou um processo de fabricação similar.

[0057] Em outro exemplo, os segundos elementos de redução de ruído podem ser integrados ou fixados a um substrato de sustentação. O substrato pode ter uma superfície de contato configurada para entrar em contato com a terceira superfície. A dita superfície de contato pode seguir os contornos da terceira superfície. O substrato pode ser fixado à parte de base por meio de um adesivo, prendedores como cavilhas ou parafusos, um acoplamento mecânico ou outra técnica de fixação adequada. Isso permite uma fabricação separada dos segundos elementos de redução de ruído, opcionalmente, usando um diferente processo de fabricação. Os segundos elementos de redução de ruído podem, então, ser ancorados na posição usando o dito substrato, no exemplo, por perfuração e travamento das cerdas na porção espessa usando um aparelho do tipo grampeamento ou outro processo de produção em massa.

[0058] O substrato pode ser conformado como um elemento flexível, por exemplo, uma camada de tecido, um filme fino ou outra estrutura flexível adequada, ou produzido de um material flexível, por exemplo, termoplásticos, polipropileno, polímero, poliéster, borracha, PUR ou outro material flexível adequado. O substrato pode alternativamente ser produzido de materiais ou compósitos reforçados com fibra de vidro ou carbono.

[0059] Em ainda outro exemplo, os segundos elementos de redução de ruído podem ser integrados em uma camada adesiva tendo pelo menos uma superfície de contato. Isso permite que os segundos elementos de redução de ruído sejam aderidos à terceira superfície da parte de base. A camada adesiva pode se estender ainda ao longo da superfície de instalação da parte de base e, assim, também ser usada para fixar o dispositivo de redução de ruído à pá de turbina eólica.

[0060] Uma ou mais camadas de cobertura removíveis podem ser usadas para proteger as superfícies de contato da dita camada adesiva antes da fixação à parte de base e/ou antes da fixação à pá de turbina eólica. Os segundos elementos de redução de ruído, por exemplo, cerdas, podem simplesmente ser dispostos em uma ou ambas as superfícies de contato da camada adesiva, de preferência antes de aplicar as ditas camadas de cobertura. As propriedades adesivas da camada adesiva podem, então, ser usadas para ancorar os segundos elementos de redução de ruído na posição.

[0061] Se subarranjos de segundos elementos de redução de ruído são usados, então, os substratos individuais ou camadas adesivas podem ser usadas para cada subarranjo.

[0062] O adesivo mencionado acima pode ser um adesivo fluido, como adesivos de metil metacrilato (MMA), ou uma camada adesiva. A camada adesiva mencionada acima pode ser um filme ou fita adesiva dupla.

[0063] Em qualquer um dos exemplos mencionados acima, a extremidade livre dos segundos elementos de redução de ruído se volta diretamente ou parcialmente em direção à segunda extremidade ou extremidade distal em uma condição não carregada. No exemplo, os segundos elementos de redução de ruído podem se projetar substancialmente paralelos aos primeiros elementos de redução de ruído.

[0064] De acordo com uma modalidade, o dispositivo de redução de ruído compreende ainda uma primeira camada adesiva configurada para ser fixada à dita superfície lateral ou superfície do bordo de fuga da pá de turbina eólica e uma segunda camada adesiva configurada para ser fixada ao pelo menos um arranjo de segundos elementos de redução de ruído.

[0065] O dispositivo de redução de ruído pode, em um exemplo, compreender uma primeira camada adesiva e uma segunda camada adesiva. A primeira camada adesiva pode ser usada para fixar os segundos elementos de redução de ruído à parte de base. A segunda camada adesiva pode ser usada para fixar o dispositivo de redução de ruído à pá de turbina eólica.

[0066] A primeira e/ou segunda camada adesiva pode cobrir parcial ou completamente a terceira superfície e/ou a superfície de instalação da parte de base. Isso permite que os segundos elementos de redução de ruído sejam fixados antes ou após o dispositivo de redução de ruído ser fixado à pá de turbina eólica.

[0067] A primeira e segunda camadas adesivas podem ser alinhadas na direção transversal. No exemplo, a primeira e segunda camadas adesivas de cada subarranjo podem ser alinhadas de acordo com uma linha central correspondente dos serrilhados.

[0068] De preferência, a primeira e segunda camadas adesivas podem ser colocadas no topo uma em relação à outra. Os segundos elementos de redução de ruído, por exemplo, cerdas, podem ser dispostos entre a primeira e segunda camadas adesivas ou podem ser integrados na primeira ou segunda camada adesiva.

[0069] Em uma configuração particular, a primeira e/ou segunda camada adesiva pode formar um ou mais espaços cercados na terceira superfície e/ou na superfície de instalação. Isso permite que um adesivo fluido seja aplicado que preenche parcial ou completamente os ditos espaços. A parte de base pode compreender uma pluralidade de orifícios atravessantes se estendendo entre a primeira ou segunda superfície lateral e nos ditos espaços cercados, desse modo, permitindo que o adesivo fluido seja aplicado por meio dos ditos orifícios atravessantes e/ou adesivo fluido em excesso para ser empurrado para fora dos ditos orifícios atravessantes. Isso permite uma fixação aprimorada entre o dispositivo de redução de ruído e a pá de turbina eólica.

[0070] De acordo com uma modalidade, a extremidade livre forma uma linha de extremidade substancialmente reta se estendendo em um plano ao longo do comprimento longitudinal do dispositivo de redução de ruído, ou a extremidade livre forma uma linha de extremidade que varia fora do plano em relação a uma segunda linha de extremidade formada pelos ditos primeiros elementos de redução de ruído ao longo do comprimento longitudinal do dispositivo de redução de ruído, por exemplo, a dita linha de extremidade dos segundos elementos de redução de ruído compreende pelo menos uma porção de linha curvada localizada entre dois primeiros elementos de redução de ruído adjacentes.

[0071] O primeiro e segundo elementos de redução de ruído formam, cada um, linhas de extremidade individuais que se estendem na direção longitudinal. Cada linha de extremidade define um perfil de extremidade do primeiro e segundo elementos de redução de ruído, respectivamente.

[0072] Os primeiros elementos de redução de ruído, por exemplo, serrilhados, formam uma linha de extremidade reta localizada no plano definido pelos ditos primeiros elementos de redução de ruído e, assim, paralelos ao bordo de fuga da pá de turbina eólica quando instalados. Essa linha de extremidade pode alternativamente variar no plano em relação à extremidade proximal, ou variar fora do plano em direção ao lado de sucção e/ou lado de pressão. Isso permite que o efeito de modificação no fluxo de ar turbulento seja otimizado pela variação do perfil combinado dos primeiros elementos de redução de ruído individuais.

[0073] Em um exemplo, os segundos elementos de redução de ruído, por exemplo, cerdas, formam uma linha de extremidade reta localizada no plano definido pelos ditos segundos elementos de redução de ruído e, desse modo, paralelos ao bordo de fuga da pá de turbina eólica quando instalados. Essa linha de extremidade pode alternativamente variar no plano em relação à extremidade proximal ou à terceira superfície, ou variar fora do plano em direção ao lado de sucção e/ou lado de pressão. Isso permite que o efeito de amortecimento seja otimizado pela variação de perfil combinado dos segundos elementos de redução de ruído.

[0074] Em um exemplo alternativo, a linha de extremidade dos segundos elementos de redução de ruído pode compreender várias porções de linha de extremidade dispostas em relação aos primeiros elementos de redução de ruído individuais e os vãos entre os mesmos. As ditas porções de linha de extremidade podem ter um perfil em onda, quadrado, triangular ou conformado em dente de serra. Alternativamente, apenas as porções de linha localizadas entre primeiros elementos de redução de ruído adjacentes podem se projetar fora do plano em direção à linha de extremidade dos primeiros elementos de redução de ruído. Essas porções de linha de extremidade projetadas podem cruzar a linha de extremidade de primeiros elementos de redução de ruído, de modo que seus picos ou cristas estejam localizados no lado oposto dessa linha de extremidade. Isso permite que o fluxo de ar local que passa através desses vãos empurre as porções projetadas dos segundos elementos de redução de ruído de volta para o plano, desse modo, criando um efeito maior nos fluxos de ar locais que passam.

[0075] Um objetivo da invenção é também alcançado por uma pá de turbina eólica, a pá de turbina eólica se estende em uma direção longitudinal a partir de uma raiz da pá até uma extremidade de ponta e em uma direção no sentido da corda a partir de um bordo de ataque até um bordo de fuga, a pá de turbina eólica compreende um perfil aerodinâmico que tem uma primeira superfície lateral e uma segunda superfície lateral, em que pelo menos um primeiro dispositivo de redução de ruído, como descrito acima, ser instalado na primeira ou segunda superfície lateral em relação ao bordo de fuga ou no bordo de fuga.

[0076] Isso fornece uma pá de turbina eólica com um arranjo de dispositivos de redução de ruído mencionados acima com uma redução de ruído aprimorada e desempenho aerodinâmico. Os dispositivos de redução de ruído já instalados na turbina eólica podem ser adequadamente retro ajustados com escovas como descrito abaixo. Os dispositivos de redução de ruído com segundos elementos de redução de ruído integrados podem também ser instalados na pá de turbina eólica como descrito acima.

[0077] De acordo com uma modalidade, o dito bordo de fuga é um bordo de fuga substancialmente pontiagudo ou um bordo de fuga sem ponta com uma superfície do bordo de fuga, em que a extremidade proximal do dito pelo menos um primeiro dispositivo de redução de ruído é disposto em relação ao dito bordo de fuga pontiagudo ou dita superfície do bordo de fuga.

[0078] O dispositivo de redução de ruído descrito acima pode ser adequadamente usado em pás de turbina eólica com qualquer tipo de bordos de fuga, incluindo bordos de fuga pontudos e sem ponta. O perfil da parte de base é adaptado para permitir a fixação a uma superfície lateral da pá de turbina eólica e/ou a uma superfície de borda do bordo de fuga truncado. Isso permite uma fixação simples e fácil do dispositivo de redução de ruído.

[0079] Como mencionado anteriormente, os perfis do primeiro e/ou segundo elementos de redução de ruído podem ser adaptados para uma aplicação particular, um perfil aerodinâmico particular da pá de turbina eólica, e/ou uma posição desejada ao longo do comprimento longitudinal da pá de turbina eólica. Isso permite um efeito ótimo na pá de turbina eólica.

[0080] De acordo com uma modalidade, a pá de turbina eólica compreende ainda pelo menos um segundo dispositivo de redução de ruído instalado em uma primeira ou segunda superfície lateral em relação ao bordo de fuga ou no bordo de fuga, o pelo menos um segundo dispositivo de redução de ruído é posicionado em relação ao pelo menos um primeiro dispositivo de redução de ruído, em que a configuração do dito pelo menos um segundo dispositivo de redução de ruído se difere da configuração do dito pelo menos um primeiro dispositivo de redução de ruído.

[0081] A pá de turbina eólica pode ser equipada em qualquer combinação de dispositivos de redução de ruído tendo diferentes configurações de primeiro e/ou segundo elementos de redução de ruído. Em um exemplo, pelo menos um primeiro dispositivo de redução de ruído pode compreender o primeiro e o segundo elementos de redução de ruído, enquanto pelo menos um segundo dispositivo de redução de ruído pode compreender apenas primeiro ou segundo elementos de redução de ruído. Em outro exemplo, pelo menos um primeiro dispositivo de redução de ruído pode compreender uma primeira configuração de primeiro e segundo elementos de redução de ruído, enquanto menos um segundo dispositivo de redução de ruído pode compreender uma segunda configuração de primeiro e segundo elementos de redução de ruído. Em ainda outro exemplo, o primeiro e segundo elemento de redução de ruído pode compreender a mesma configuração de primeiros elementos de redução de ruído, mas diferentes configurações de segundos elementos de redução de ruído. Isso reduz adicionalmente o ruído do bordo de fuga e aumenta o desempenho aerodinâmico ao longo do bordo de fuga.

[0082] Um objetivo da invenção é alcançado adicionalmente por um método para retro ajustar um dispositivo de redução de ruído em uma pá de turbina eólica, que compreende:

[0083] - fornecer uma pá de turbina eólica se estendendo em uma direção longitudinal de uma raiz da pá até uma extremidade de ponta e em uma direção no sentido da corda a partir de um bordo de ataque até um bordo de fuga, a pá de turbina eólica compreende um perfil aerodinâmico com uma primeira superfície lateral e uma segunda superfície lateral, em que pelo menos um dispositivo de redução de ruído é disposto em uma primeira ou segunda superfície lateral ou em uma superfície do bordo de fuga, o pelo menos um dispositivo de redução de ruído tem uma primeira extremidade, uma segunda extremidade, uma primeira superfície lateral, e uma segunda superfície lateral, o dispositivo de redução de ruído compreende ainda uma parte de base e pelo menos um arranjo de primeiros elementos de redução de ruído se estendendo de uma extremidade proximal até a segunda extremidade, a parte de base se estende da primeira extremidade até a extremidade proximal, em que o método adicionalmente compreende as etapas de:

[0084] - posicionar pelo menos um arranjo de segundos elementos de redução de ruído na parte de base, dispondo o dito pelo menos um arranjo de segundos elementos de redução de ruído paralelo ao pelo menos um arranjo de primeiros elementos de redução de ruído,

[0085] - fixar o dito pelo menos um arranjo de segundos elementos de redução de ruído à parte de base, de modo que uma extremidade livre dos segundos elementos de redução de ruído se volte substancialmente em direção à dita segunda extremidade em uma condição não carregada.

[0086] Isso permite que dispositivos de redução de ruído existentes sejam modificados para ter uma redução de ruído aprimorada e desempenho aerodinâmico sem ter que substituir os dispositivos de redução de ruído. Os segundos elementos de redução de ruído são adequadamente fixados após a instalação dos primeiros elementos de redução de ruído, que, por sua vez, reduz o tempo de serviço e custos. A terceira superfície da parte de base é opcionalmente preparada, por exemplo, limpa, antes da fixação dos segundos elementos de redução de ruído.

[0087] Esse método pode ser adequadamente usado para modificação de alguns dispositivos de redução de ruído, enquanto outros dispositivos de redução de ruído permanecem não modificados. Esse método é também adequado para fixação de uma primeira configuração de segundos elementos de redução de ruído a um dispositivo de redução de ruído e fixação de uma segunda configuração de segundos elementos de redução de ruído a outro dispositivo de redução de ruído. As diferentes configurações de segundos elementos de redução de ruído são simplesmente fixadas à parte de base do dispositivo de redução de ruído, de modo que suas extremidades livres respectivas se projetem ao longo uma superfície lateral dos primeiros elementos de redução de ruído e voltem diretamente ou parcialmente em direção à extremidade como descrito acima.

[0088] Isso permite que diferentes dispositivos de redução de ruído com diferentes configurações sejam combinados na pá de turbina eólica, desse modo aprimorando adicionalmente o desempenho aerodinâmico e reduzindo o ruído do bordo de fuga.

[0089] Um objetivo da invenção é alcançado adicionalmente por um método para fabricar um dispositivo de redução de ruído para uma pá de turbina eólica, que compreende:

[0090] - fabricar um dispositivo de redução de ruído com uma primeira extremidade, uma segunda extremidade, uma primeira superfície lateral, e uma segunda superfície lateral, em que o dispositivo de redução de ruído compreende uma parte de base configurada para de fixar a uma superfície lateral ou a uma superfície do bordo de fuga da pá de turbina eólica, e pelo menos um arranjo de primeiros elementos de redução de ruído se estendendo de uma extremidade proximal até a segunda extremidade, em que a parte de base se estende da primeira extremidade até a dita extremidade proximal, em que o método compreende ainda as etapas de:

[0091] - fabricar pelo menos um arranjo de segundos elementos de redução de ruído, os segundos elementos de redução de ruído têm uma extremidade livre,

[0092] - posicionar o dito pelo menos um arranjo de segundos elementos de redução de ruído na parte de base, dispondo o dito pelo menos um arranjo de segundos elementos de redução de ruído paralelo ao pelo menos um arranjo de primeiros elementos de redução de ruído,

[0093] - fixar o pelo menos um arranjo de segundos elementos de redução de ruído à parte de base, de modo que a extremidade livre se volte substancialmente em direção à dita segunda extremidade em uma condição não carregada.

[0094] Isso fornece um processo de fabricação de duas etapas para fornecer um dispositivo de redução de ruído como descrito acima. Em uma etapa, os primeiros elementos de redução de ruído e a parte de base é formada usando qualquer processo de fabricação adequado, por exemplo, moldagem por injeção ou termoformação. Em uma etapa paralela ou subsequente, os segundos elementos de redução de ruído são fabricados usando um processo de fabricação separado, por exemplo, fixados a um substrato ou integrados em uma camada adesiva. Isso permite o uso de diferentes processos de fabricação.

[0095] Após a conclusão das etapas de fabricação separadas, os segundos elementos de redução de ruído são opcionalmente embalados e transportados ao local dos primeiros elementos de redução de ruído. O dito local pode ser outro local de produção, um local de montagem ou o local de instalação da turbina eólica.

[0096] Os segundos elementos de redução de ruído são, então, posicionados na terceira superfície na parte de base, de modo que a extremidade livre de projete ao longo da superfície lateral dos primeiros elementos de redução de ruído e esteja voltada direta ou parcialmente em direção à extremidade distal como descrito acima. Uma ferramenta-guia ou de instalação pode ser usada para posicionar os segundos elementos de redução de ruído corretamente na terceira superfície. Os segundos elementos de redução de ruído podem ser dispostos na ferramenta-guia ou de instalação antes da colocação na terceira superfície.

[0097] Os segundos elementos de redução de ruído são finalmente fixados à parte de base como descrito acima. Opcionalmente, a terceira superfície é preparada, por exemplo, limpa, antes da fixação dos segundos elementos de redução de ruído. Não há necessidade de partes separadas de bases ou um alinhamento muito preciso das cerdas na borda periférica dos serrilhados.

[0098] Após a fixação ser finalizada, a ferramenta-guia ou de instalação pode ser removida. A ferramenta-guia ou de instalação pode, então, ser reutilizada para fixar outro arranjo de segundos elementos de redução de ruído em outro dispositivo de redução de ruído. DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0099] A invenção é explicada em detalhes abaixo com referência a modalidades mostradas nos desenhos, em que:

[0100] A Figura 1 mostra uma turbina eólica,

[0101] A Figura 2 mostra uma modalidade exemplificadora da pá de turbina eólica,

[0102] A Figura 3 mostra uma vista em perspectiva de uma primeira modalidade exemplificadora de um dispositivo de redução de ruído de acordo com a invenção,

[0103] A Figura 4 mostra outra vista em perspectiva do dispositivo de redução de ruído da Figura 3,

[0104] A Figura 5 mostra o dispositivo de redução de ruído da Figura 3 visto a partir da segunda extremidade,

[0105] A Figura 6 mostra uma segunda configuração exemplificadora do segundo dispositivo de redução de ruído instalado na pá de turbina eólica,

[0106] A Figura 7 mostra uma segunda configuração exemplificadora dos segundos elementos de redução de ruído,

[0107] A Figura 8 mostra uma modalidade exemplificadora de uma ferramenta-guia,

[0108] A Figura 9 mostra uma seção transversal do dispositivo de redução de ruído instalado na pá de turbina eólica e da ferramenta- guia,

[0109] As Figuras 10a-f mostram uma vista em seção transversal de seis modalidades dos segundos elementos de redução de ruído,

[0110] As Figuras 11a-b mostram duas modalidades do arranjo dos segundos elementos de redução de ruído,

[0111] As Figuras 12a-c mostram uma vista em seção transversal de três modalidades adicionais dos segundos elementos de redução de ruído,

[0112] A Figura 13 mostra os segundos elementos de redução de ruído com um perfil de extremidade reto

[0113] A Figura 14 mostra os segundos elementos de redução de ruído com um perfil de extremidade variável, e

[0114] A Figura 15 mostra uma terceira configuração exemplificadora dos segundos elementos de redução de ruído fixados à parte de base.

[0115] LISTA DE REFERÊNCIAS 1. Turbina eólica 2. Torre de turbina eólica 3. Nacela 4. Cubo 5. Pás de turbina eólica 6. Rolamento do passo 7. Raiz da pá 8. Extremidade da ponta 9. Bordo de ataque 10. Bordo de fuga 11. Carcaça da pá 12. Lado de pressão 13. Lado de sucção 14. Porção da raiz da pá 15. Porção da pá aerodinâmica 16. Porção de transição 17. Comprimento da pá de turbina eólica 18. Comprimento da corda da pá de turbina eólica 19. Dispositivo de redução de ruído 20. Primeira superfície lateral 21. Primeira extremidade 22. Segunda extremidade 23. Parte de base 24. Extremidade proximal 25. Primeiros elementos redutores de ruído 26. Segundos elementos redutores de ruído 27. Segunda superfície lateral 28. Porção espessa 29. Superfície de instalação 30. Terceira superfície 31. Superfície do bordo de fuga 32. Substrato 33. Ferramenta-guia 34. Arranjo contínuo de segundos elementos de redução de ruído 35. Subarranjo de segundos elementos de redução de ruído 36. Linha de extremidade 37. Primeira camada adesiva 38. Segunda camada adesiva

[0116] Os números de referência listados são mostrados nos desenhos mencionados acima onde nem todos os números de referência são mostrados na mesma figura para propósitos de ilustração. A mesma parte ou posição vista nos desenhos será numerada com o mesmo número de referência em figuras diferentes.

DESCRIÇÃO DETALHADA DOS DESENHOS

[0117] A Figura 1 mostra uma turbina eólica moderna 1 que compreende uma torre de turbina eólica 2, uma nacela 3 disposta no topo da torre de turbina eólica 2, e um rotor que define um plano de rotor. A nacela 3 é conectada à torre de turbina eólica 2, por exemplo, por meio de uma unidade de rolamento de guinada. O rotor compreende um cubo 4 e um número de pás de turbina eólica 5. Aqui, três pás de turbina eólica são mostradas, mas o rotor pode compreender mais ou menos pás de turbina eólica 5. O cubo 4 é conectado a um trem de acionamento, por exemplo, um gerador, localizado na turbina eólica 1 por meio de um eixo de rotação.

[0118] O cubo 4 compreende uma interface de montagem para cada pá de turbina eólica 5. Uma unidade de rolamento de passo 6 é opcionalmente conectada a essa interface de montagem e ainda a uma raiz da pá da pá de turbina eólica 5.

[0119] A Figura 2 mostra uma vista esquemática da pá de turbina eólica 5 que se estende em uma direção longitudinal de uma raiz da pá 7 até uma extremidade de ponta 8. A pá de turbina eólica 5 se estende adicionalmente em uma direção no sentido da corda a partir de um bordo de ataque 9 até um bordo de fuga 10. A pá de turbina eólica 5 compreende uma carcaça da pá 11 tendo duas superfícies laterais opostas definindo um lado de pressão 12 e um lado de sucção 13, respectivamente. A carcaça da pá 11 define ainda uma porção da raiz da pá 14, uma porção da pá aerodinâmica 15 e uma porção de transição 16 entre a porção da raiz da pá 14 e a porção da pá aerodinâmica 15.

[0120] A porção da raiz da pá 14 tem uma seção transversal substancialmente circular ou elíptica (indicada por linhas tracejadas). A porção da raiz da pá 14 juntamente com uma estrutura de transporte de carga, por exemplo, um laminado principal combinado com uma rede de cisalhamento ou uma viga de caixa, são configuradas para adicionar resistência estrutural à pá de turbina eólica 5 e transferir as cargas dinâmicas ao cubo 4. A estrutura de transporte de carga se estende entre o lado de pressão 12 e o lado de sucção 13 e adicionalmente na direção longitudinal.

[0121] A porção da pá aerodinâmica da pá 15 tem uma seção transversal aerodinamicamente conformada (indicada por linhas tracejadas) projetada para gerar elevação. O perfil em seção transversal da carcaça da pá 11 se transforma gradualmente a partir do perfil circular ou elíptico no perfil aerodinâmico na área de transição 16.

[0122] A pá de turbina eólica 5 tem um comprimento longitudinal 17 de pelo menos 35 metros, de preferência, pelo menos 50 metros. A pá de turbina eólica 5 tem ainda um comprimento de corda 18 como função do comprimento 17, em que o comprimento de corda máximo é encontrado entre a porção da pá aerodinâmica da pá 15 e a área de transição 16.

[0123] A Figura 3 mostra uma primeira modalidade exemplificadora de um dispositivo de redução de ruído 19 configurado para ser instalado na pá de turbina eólica 5. O dispositivo de redução de ruído 19 tem uma primeira superfície lateral, uma segunda superfície lateral (ver Figura 4), uma primeira extremidade 21 e uma segunda extremidade 22.

[0124] O dispositivo de redução de ruído 19 compreende uma parte de base 23 se estendendo da primeira extremidade 21 até uma extremidade proximal 24 e vários de primeiros elementos redutores de ruído 25 se estendendo da extremidade proximal 24 em direção à segunda extremidade 22. O dispositivo de redução de ruído 19 compreende ainda vários segundos elementos de redução de ruído 26 se estendendo de uma terceira superfície (ver Figura 5) localizada na parte de base 23 em direção à segunda extremidade 22.

[0125] A Figura 4 mostra a segunda superfície lateral 27 do dispositivo de redução de ruído 19. A parte de base 23 compreende uma porção espessa 28 que se projeta da segunda superfície lateral 27. A porção espessa 28 é disposta em direção à extremidade proximal 24, em que a terceira superfície (ver Figura 5) está voltada em direção à segunda extremidade 22. A parte de base 23 tem ainda uma superfície de instalação 29 localizada em uma porção afinada da parte de base 23.

[0126] Aqui, a porção espessa 28 é formada como uma parte integrada da parte de base 23 e, assim, os segundos elementos de redução de ruído 26 são integrados na parte de base 23.

[0127] A Figura 5 mostra o dispositivo de redução de ruído 19 visto da segunda extremidade 22 onde os segundos elementos de redução de ruído 26 são influenciados por fluxos de ar locais que passam através de vãos formados entre primeiros elementos de redução de ruído adjacentes 25.

[0128] Como visto nas Figuras 4 e 5, os segundos elementos de redução de ruído 26 se estendem em uma direção transversal da terceira superfície 30 até a segunda extremidade 22 ao longo da segunda superfície lateral 27 dos primeiros elementos de redução de ruído 25. O segundo elemento de redução de ruído 26 se projeta adicionalmente nos vãos mencionados acima e, desse modo, cobre pelo menos parcialmente os ditos vãos.

[0129] A Figura 6 mostra uma segunda configuração exemplificadora do dispositivo de redução de ruído 19’ instalado na pá de turbina eólica 5. Aqui, a pá de turbina eólica 5 é mostrada com um bordo de fuga truncado com uma superfície do bordo de fuga 31. A superfície de instalação 29 do dispositivo de redução de ruído 19’ é disposta no lado de pressão 12 da pá de turbina eólica 5. Aqui, a extremidade proximal 24 é estendida em relação à superfície do bordo de fuga 31.

[0130] Como ilustrado nas Figuras 6 e 7, os primeiros elementos de redução de ruído 25 estão localizados em direção ao lado de pressão 12, enquanto os segundos elementos de redução de ruído 26 estão localizados em direção ao lado de sucção 13.

[0131] Nessa configuração, os segundos elementos de redução de ruído 26 são integrados, por exemplo, embebidos, em um substrato 32 se estendendo em uma direção longitudinal. Como indicado pela seta, o substrato 32 é posicionado na parte de base 23, de modo que uma superfície de contato do substrato 32 entre em contato com a terceira superfície 30. O substrato 32 é, então, fixado à parte de base 23, por exemplo, pela aplicação de um adesivo à superfície de contato e/ou à terceira superfície 30.

[0132] A Figura 7 mostra o dispositivo de redução de ruído 19’ com uma segunda configuração exemplificadora dos segundos elementos de redução de ruído 26. Aqui, os segundos elementos de redução de ruído 26 são separados do substrato 32.

[0133] Nessa configuração, os segundos elementos de redução de ruído 26 são primeiramente posicionados na terceira superfície 30, após o qual o substrato 32 é posicionado no topo dos segundos elementos de redução de ruído 26 como indicado por setas. O substrato 32 é finalmente fixado à parte de base 23, por exemplo, aplicando-se um adesivo à superfície de contato, a terceira superfície 30 e/ou no topo dos segundos elementos de redução de ruído 26.

[0134] Os segundos elementos de redução de ruído 26 podem ser fixados após a instalação da parte de base 23 e os primeiros elementos de redução de ruído 25, conforme ilustrado nas Figuras 6 e 7. Isso permite o retro ajuste do dispositivo de redução de ruído existente com elementos redutores de ruído adicionais, por exemplo, escovas. Os segundos elementos de redução de ruído 26 também podem ser fixados à parte de base 23 antes da instalação do dispositivo de redução de ruído 19’.

[0135] A Figura 8 mostra uma modalidade exemplificadora de uma ferramenta-guia 33 configurada para reter os segundos elementos de redução de ruído 26 em sua posição correta durante a fixação. A ferramenta-guia 33 compreende quaisquer meios adequados, por exemplo, orifícios, presilhas ou adesivo, em ou nos quais os segundos elementos de redução de ruído 26 podem estar dispostos. Os segundos elementos de redução de ruído 26 são preferencialmente dispostos na ferramenta-guia 33 antes de posicionar os segundos elementos de redução de ruído 26 na terceira superfície 30.

[0136] A Figura 9 mostra uma seção transversal do dispositivo de redução de ruído 19’ instalado na pá de turbina eólica 5 com a ferramenta-guia 33. Antes de posicionar o substrato 32 na parte de base 23, os segundos elementos de redução de ruído 26 são posicionados na terceira superfície usando a ferramenta-guia 33. Então, o substrato 32 é posicionado e fixado à parte de base 23. Finalmente, a ferramenta-guia 33 é desconectada dos segundos elementos de redução de ruído 26 e removida.

[0137] Opcionalmente, o substrato 32 pode ser adicionalmente fixado à superfície do bordo de fuga 31 para aumentar a área de fixação total.

[0138] As Figuras 10a-f mostram seis modalidades do perfil do segundo elemento de redução de ruído 26. O segundo elemento de redução de ruído 26 pode ter um perfil em seção transversal circular, quadrado, poligonal, retangular ou elíptico conforme ilustrado nas Figuras 10a a 10e.

[0139] O segundo elemento de redução de ruído 26 também pode ter um perfil afunilado se estendendo da extremidade fixada, isto é, a terceira superfície 30 ou o substrato 32, até a extremidade livre conforme ilustrado na Figura 10f.

[0140] As Figuras 11a-b mostram duas modalidades do arranjo de segundos elementos de redução de ruído 26 vistos na direção longitudinal. O arranjo de segundos elementos de redução de ruído 26 pode formar um arranjo contínuo 34 conforme ilustrado na Figura 11b. O arranjo de segundos elementos de redução de ruído 26 também pode ser definido por uma pluralidade de subarranjos 35 conforme ilustrado na Figura 11a, em que cada subarranjo 35 compreende um grupo de segundos elementos de redução de ruído 26.

[0141] As Figuras 12a-c mostram uma vista em seção transversal de três modalidades adicionais dos segundos elementos de redução de ruído 26. A extremidade livre e a extremidade fixada dos segundos elementos de redução de ruído 26 podem ser substancialmente dispostas no mesmo plano como indicado na Figura 12a. A extremidade livre dos segundos elementos de redução de ruído 26 também pode se estender fora do plano em direção ao lado de sucção como indicado na Figura 12a. A extremidade livre dos segundos elementos de redução de ruído 26 também pode se estender fora do plano em direção ao lado de pressão como indicado na Figura 12b.

[0142] O arranjo de segundos elementos de redução de ruído 26 forma um perfil de extremidade livre (ver as Figuras 13 e 14) se estendendo na direção longitudinal.

[0143] A Figura 13 mostra os segundos elementos de redução de ruído 26 com um perfil de extremidade livre disposto no plano. O perfil de extremidade livre define uma linha de extremidade reta 36, de modo que o comprimento dos segundos elementos de redução de ruído 26 seja constante ao longo do comprimento longitudinal.

[0144] A Figura 14 mostra os segundos elementos de redução de ruído 26, em que o perfil de extremidade livre varia em plano ao longo do comprimento longitudinal. A linha de extremidade 36’ desse perfil de extremidade livre varia em relação à extremidade proximal 24, de modo que os segundos elementos de redução de ruído 26 têm um comprimento variável ao longo do comprimento longitudinal. Aqui, a linha de extremidade 36’ tem um perfil de extremidade substancialmente conformado em onda conforme ilustrado na Figura 14.

[0145] A Figura 15 mostra uma terceira configuração exemplificadora do segundo dispositivo de redução de ruído 19’’ instalado na pá de turbina eólica 5. A pá de turbina eólica 5 é aqui mostrada com um bordo de fuga pontiagudo onde o dispositivo de redução de ruído é instalado em uma superfície lateral, por exemplo, no lado de pressão 12.

[0146] O dispositivo de redução de ruído 19’’ compreende uma primeira camada adesiva 37 e uma segunda camada adesiva 38. A primeira camada adesiva 37 é configurada para fixar os segundos elementos de redução de ruído 26 à parte de base 23. A segunda camada adesiva 38 é configurada para fixar os segundos elementos de redução de ruído 26 à pá de turbina eólica 5.

[0147] Os segundos elementos de redução de ruído 26 podem ser dispostos entre a primeira e segunda camadas adesivas 37, 38 usando a ferramenta-guia 33. Os segundos elementos de redução de ruído 26 também podem ser integrados em uma primeira ou segunda camada adesiva 37, 38.

[0148] As modalidades mencionadas acima podem ser combinadas em quaisquer combinações sem se desviar da presente invenção.

Claims

1. Dispositivo de redução de ruído (19) para uma pá de turbina eólica (5), tendo uma primeira extremidade (21), uma segunda extremidade (22), uma primeira superfície lateral (20) e uma segunda superfície lateral (27), em que o dispositivo de redução de ruído (19) compreende uma parte de base (23) configurada para se fixar a uma superfície lateral ou a uma superfície do bordo de fuga (31) da pá de turbina eólica (5), pelo menos um arranjo de primeiros elementos de redução de ruído (25) se estendendo de uma extremidade proximal (24) à segunda extremidade (22), e pelo menos um arranjo de segundos elementos de redução de ruído (26) separado a partir do pelo menos um arranho de primeiros elementos de redução de ruido (25), os segundos elementos de redução de ruído (26) têm uma extremidade livre e se estendem pelo menos parcialmente em um vão formado entre primeiros elementos de redução de ruído adjacentes (25) em uma condição não carregada, em que a parte de base (23) se estende da primeira extremidade (21) até a extremidade proximal (24), caracterizado por o pelo menos um arranjo de segundos elementos de redução de ruído (26) ser fixado ou integrado à parte de base (23), em que o pelo menos um arranjo de segundos elementos de redução de ruído (26) se estende paralelo ao pelo menos um arranjo de primeiros elementos de redução de ruído (25) ao longo da extremidade proximal (24), os segundos elementos de redução de ruído (26) se projetam a partir de uma terceira superfície (30) da parte de base (23) em direção à dita segunda extremidade (22); em que os primeiros elementos de redução de ruído (25) são serrilhados; em que os segundos elementos de redução de ruído (26) são cerdas; em que cada uma das cerdas se projeta a partir de uma linha de fixação que se estende paralelamente à extremidade proximal (24), em que a linha de fixação é posicionada entre a extremidade proximal (24) e a primeira extremidade (21), a linha de fixação sendo mais próxima da extremidade proximal (24) do que a primeira extremidade (21).

2. Dispositivo de redução de ruído, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os serrilhados terem, cada um, um comprimento medido a partir da extremidade proximal (24) até a segunda extremidade (22), uma largura medida ao longo da extremidade proximal (24), e uma espessura de serrilhado medida entre as primeira e segunda superfícies laterais.

3. Dispositivo de redução de ruído, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por as cerdas terem, cada uma, um comprimento medido a partir da terceira superfície (30) até a extremidade livre.

4. Dispositivo de redução de ruído, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado por as cerdas terem um comprimento constante ou comprimento variável ao longo do comprimento longitudinal do dispositivo de redução de ruído (19), o comprimento varia como função do comprimento dos serrilhados, e/ou os serrilhados têm um comprimento constante ou comprimento variável ao longo do comprimento longitudinal do dispositivo de redução de ruído (19).

5. Dispositivo de redução de ruído, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por a parte de base (23) compreender uma porção espessa (28) disposta entre a primeira extremidade (21) e a extremidade proximal (24), em que a porção espessa (28) tem uma espessura de base medida entre a primeira e segunda superfícies laterais, em que a espessura de base é igual ou maior que a espessura combinada dos primeiro e segundo elementos de redução de ruído (25, 26).

6. Dispositivo de redução de ruído, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por a parte de base (23) ter uma espessura de base medida entre as primeira e segunda superfícies laterais da parte de base (23), em que a espessura de base corresponde à espessura dos primeiros elementos de redução de ruído (25).

7. Dispositivo de redução de ruído, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por o pelo menos um arranjo de segundos elementos de redução de ruído (26) ser conectado a um substrato (32), em que o substrato (32) é configurado para ser fixado à terceira superfície (30) da parte de base (23), ou o pelo menos um arranjo de segundos elementos de redução de ruído (26) é integrado em uma camada adesiva (37, 38) para se fixar aos primeiros elementos de redução de ruído (25) e/ou à superfície lateral ou superfície do bordo de fuga (31) da pá de turbina eólica (5).

8. Dispositivo de redução de ruído, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por o dispositivo de redução de ruído (19) adicionalmente compreender uma primeira camada adesiva (37) configurada para ser fixada à superfície lateral ou superfície do bordo de fuga (31) da pá de turbina eólica (5) e uma segunda camada adesiva (38) configurada para ser fixada ao pelo menos um arranjo de segundos elementos de redução de ruído (26).

9. Dispositivo de redução de ruído, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por a extremidade livre formar uma linha de extremidade reta (36) se estendendo em plano ao longo do comprimento longitudinal do dispositivo de redução de ruído (19), ou a extremidade livre formar uma linha de extremidade (36’) que varia fora do plano em relação a uma segunda linha de extremidade formada pelos primeiros elementos de redução de ruído (25) ao longo do comprimento longitudinal do dispositivo de redução de ruído (19), a linha de extremidade dos segundos elementos de redução de ruído (26) compreendendo pelo menos uma porção de linha curvada localizada entre dois primeiros elementos de redução de ruído adjacentes (25).

10. Pá de turbina eólica, em que a pá de turbina eólica (5) se estende em uma direção longitudinal desde uma raiz da pá (7) até uma extremidade de ponta (8) e em uma direção no sentido da corda de um bordo de ataque (9) até um bordo de fuga (10), uma pá de turbina eólica (5) compreende um perfil aerodinâmico tendo uma primeira superfície lateral e uma segunda superfície lateral, caracterizada por pelo menos um primeiro dispositivo de redução de ruído (19), do tipo definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 9, ser instalado na primeira ou na segunda superfície lateral em relação ao bordo de fuga (10) ou no bordo de fuga (10).

11. Pá de turbina eólica, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada por o bordo de fuga (10) ser um bordo de fuga pontiagudo ou um bordo de fuga sem ponta com uma superfície do bordo de fuga (31), em que a extremidade proximal (24) do pelo menos um primeiro dispositivo de redução de ruído (19) ser disposto em relação ao bordo de fuga pontiagudo ou superfície do bordo de fuga (31).

12. Pá de turbina eólica, de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizada por a pá de turbina eólica (5) adicionalmente compreender pelo menos um segundo dispositivo de redução de ruído (19) instalado em uma primeira ou segunda superfície lateral em relação ao bordo de fuga (10) ou no bordo de fuga (10), o pelo menos um segundo dispositivo de redução de ruído (19) sendo posicionado em relação ao pelo menos um primeiro dispositivo de redução de ruído (19), em que a configuração do pelo menos um segundo dispositivo de redução de ruído (19) se difere da configuração do pelo menos um primeiro dispositivo de redução de ruído (19).

13. Método para retro ajustar um dispositivo de redução de ruído em uma pá de turbina eólica, que compreende: - fornecer uma pá de turbina eólica (5) se estendendo em uma direção longitudinal a partir de uma raiz da pá (7) até uma extremidade de ponta (8) e em uma direção no sentido da corda de um bordo de ataque (9) até um bordo de fuga (10), a pá de turbina eólica (5) compreende um perfil aerodinâmico tendo uma primeira superfície lateral e uma segunda superfície lateral, em que pelo menos um dispositivo de redução de ruído (19) é disposto em uma primeira ou segunda superfície lateral ou em uma superfície do bordo de fuga (31), o pelo menos um dispositivo de redução de ruído (19) tem uma primeira extremidade (21), uma segunda extremidade (22), uma primeira superfície lateral (20), e uma segunda superfície lateral (27), o dispositivo de redução de ruído (19) adicionalmente compreende uma parte de base (23) e pelo menos um arranjo de primeiros elementos de redução de ruído (25) se estendendo de uma extremidade proximal (24) até a segunda extremidade (22), em que os primeiros elementos de redução de ruído (25) são serrilhados, a parte de base (23) se estende da primeira extremidade (21) até a extremidade proximal (24), caracterizado por o método adicionalmente compreender as etapas de: - posicionar pelo menos um arranjo de segundos elementos de redução de ruído (26) na parte de base (23), em que os segundos elementos de redução de ruído (26) são cerdas; dispor o pelo menos um arranjo de segundos elementos de redução de ruído (26) paralelo ao pelo menos um arranjo de primeiros elementos de redução de ruído (25), e tal que cada uma das cerdas se projeta a partir de uma linha de fixação que se estende paralelamente à extremidade proximal (24), em que a linha de fixação é posicionada entre a extremidade proximal (24) e a primeira extremidade (21), a linha de fixação sendo mais próxima da extremidade proximal (24) do que a primeira extremidade (21), - fixar o pelo menos um arranjo de segundos elementos de redução de ruído (26) à parte de base (23), de modo que uma extremidade livre dos segundos elementos de redução de ruído (26) se volte em direção à segunda extremidade (22) em uma condição não carregada.

14. Método para fabricar um dispositivo de redução de ruído para uma pá de turbina eólica, que compreende: - fabricar um dispositivo de redução de ruído (19) com uma primeira extremidade (21), uma segunda extremidade (22), uma primeira superfície lateral (20), e uma segunda superfície lateral (27), em que o dispositivo de redução de ruído (19) compreende uma parte de base (23) configurada para fixar a uma superfície lateral ou a uma superfície do bordo de fuga (31) da pá de turbina eólica (5), e pelo menos um arranjo de primeiros elementos de redução de ruído (25) se estendendo de uma extremidade proximal (24) até a segunda extremidade (22), em que os primeiros elementos de redução de ruido (25) são serrilhados, em que a parte de base (23) se estende da primeira extremidade (21) até a extremidade proximal (24), o método sendo caracterizado por adicionalmente compreender as etapas de: - fabricar pelo menos um arranjo de segundos elementos de redução de ruído (26), os segundos elementos de redução de ruído (26) tendo uma extremidade livre, em que os segundos elementos de redução de ruído (26) são cerdas; - posicionar o pelo menos um arranjo de segundo elemento de redução de ruído (26) na parte de base (23), dispondo o pelo menos um arranjo de segundos elementos de redução de ruído (26) paralelo ao pelo menos um arranjo de primeiros elementos de redução de ruído (25), e tal que cada uma das cerdas se projeta a partir de uma linha de fixação que se estende paralelamente à extremidade proximal (24), em que a linha de fixação é posicionada entre a extremidade proximal (24) e a primeira extremidade (21), a linha de fixação sendo mais próxima da extremidade proximal (24) do que a primeira extremidade (21), - fixar o pelo menos um arranjo de segundos elementos de redução de ruído (26) à parte de base (23), de modo que a extremidade livre se volte em direção à segunda extremidade (22) em uma condição não carregada.