CN101892945A - 一种风力机叶片 - Google Patents

一种风力机叶片 Download PDF

Info

Publication number
CN101892945A
CN101892945A CN2010102300731A CN201010230073A CN101892945A CN 101892945 A CN101892945 A CN 101892945A CN 2010102300731 A CN2010102300731 A CN 2010102300731A CN 201010230073 A CN201010230073 A CN 201010230073A CN 101892945 A CN101892945 A CN 101892945A
Authority
CN
China
Prior art keywords
blade
slit
blade body
wind turbine
pneumatic equipment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2010102300731A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101892945B (zh
Inventor
刘竹青
王德辉
王福军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Agricultural University
Original Assignee
China Agricultural University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Agricultural University filed Critical China Agricultural University
Priority to CN2010102300731A priority Critical patent/CN101892945B/zh
Publication of CN101892945A publication Critical patent/CN101892945A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101892945B publication Critical patent/CN101892945B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)

Abstract

本发明公开了一种风力机叶片，安装在风力机风轮上，包括叶片体，在所述叶片体上沿翼展方向开设有狭缝，所述狭缝沿翼型厚度方向上斜向贯穿所述叶片体；所述狭缝沿叶片体厚度方向的一端设置在翼型下表面压力最高点或最高点附近，另一端设置在翼型上表面压力最低点或最低点附近。本发明通过在叶片体上设置狭缝以延缓或避免空气在绕流风力机叶片时，在大攻角状态时常常出现的叶片表面脱流现象，从而扩大风力机叶片有效攻角范围，改善风力机叶片气动性能，减小风力机叶片的振动，提高风能的利用率。

Description

一种风力机叶片
技术领域
本发明涉及风力机叶片技术领域，特别是涉及普通水平轴风力机叶片和H型垂直轴风力机叶片。
背景技术
风能是目前最具商业开发前景的新能源。风力机是将风能转换为机械能的动力机械。无论大型风力机还是中小型风力机，水平轴风力机还是垂直轴风力机，风轮叶片都是决定风力机风能利用率高低的关键部件，是整个风力机的核心部件。叶片的气动性能和振动特性直接影响风力机的运行情况，也影响着风力机能否充分利用风能。如图1所示为传统风力机叶片翼型绕流示意图，传统的风力机叶片不能适应大攻角工况运行，因为由空气动力学知识我们知道，当叶片的攻角增大到一定程度时，叶片表面容易出现脱流，升阻比快速下降，这会降低风力机叶片吸收风能的能力，同时也会导致风轮叶片出现振动等不稳定的状况。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：改进风力机叶片结构，解决现有的风力机叶片在大攻角状态运行时，表面容易出现脱流的问题，从而提高风能利用率。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种风力机叶片，安装在风力机风轮上，包括叶片体，在所述叶片体上沿翼展方向开设有狭缝，所述狭缝沿翼型厚度方向上斜向贯穿所述叶片体。
其中，所述狭缝设置在叶片体中部位置。
其中，所述狭缝沿叶片体厚度方向的一端设置在翼型下表面压力最高点或最高点附近，另一端设置在翼型上表面压力最低点或最低点附近。
其中，所述狭缝设置在叶片径向45％R-85％R之间，其中，R为所述风力机风轮的半径。
其中，所述狭缝设为弧形。
(三)有益效果
上述技术方案具有如下优点：通过在叶片体上设置狭缝以延缓或避免空气在绕流风力机叶片时，在大攻角状态时常常出现的叶片表面脱流现象，从而扩大风力机叶片有效攻角范围，改善风力机叶片气动性能，减小风力机叶片的振动，提高风能的利用率。
附图说明
图1是传统风力机叶片翼型绕流示意图；
图2是本发明带有通流狭缝的风力机叶片翼型剖面示意图；
图3是本发明带有通流狭缝的风力机叶片仰视图；
图4是本发明带有通流狭缝的风力机叶片俯视图；
图5是本发明带有通流狭缝的风力机叶片翼型绕流示意图。
其中，1：叶片体；2：叶片骨架；3：叶片通流狭缝；4：叶片根部枢轴；5：叶尖。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明基于延缓、避免翼型表面脱流、出现漩涡来改进风力机叶片的结构。如图2所示为本发明带有通流狭缝的叶片翼型剖面示意图，其中：1为叶片体(包括壳体及内部填料)，2为叶片骨架，3为叶片通流狭缝。叶片的外形与传统风力机叶片基本相同，不同之处在于该叶片带有通流狭缝。在叶片体中部沿着翼展方向开一条狭缝，用于通流，所述翼展是指从叶片根部到叶尖之间的距离；叶片体两端不设缝，在沿翼型厚度方向上，狭缝斜向贯穿叶片，狭缝的起止位置根据叶片的气动设计需要确定，原则上狭缝的方向和位置为设计工况下由叶片下表面高压区压力最高点附近斜向上通到叶片上表面低压区压力最低点附近。
在本实施例中，风力机叶片翼型下表面压力最高点以及上表面压力最低点的确定均为设计工况下所得。狭缝的具体长度和宽度与叶片的几何形状及风力机型式相关，原则是在设计工况下通过空气动力学计算或风洞试验达到性能最优。狭缝只是将叶片体分隔成两部分，叶片骨架仍然是一个整体。狭缝沿叶片厚度方向穿通叶片，而非在叶片背面或工作面上单面开沟槽。狭缝沿叶片厚度方向呈略带弯曲的弧形，而非直缝。
如图5所示为带有通流狭缝的风力机叶片翼型绕流图。根据空气动力学知识，当空气绕流翼型时，翼型的上方是低压区，下方是高压区，在压差的作用下，一部分气流自动从高压区沿着通流狭缝隙流向低压区，从而给低压区即将脱流的气体提供新的能量，使它们能继续沿着叶片表面向后流动，这样就延缓甚至避免了叶片表面的脱流现象。
其中，图3是本发明带有通流狭缝的风力机叶片仰视图；图4是本发明带有通流狭缝的风力机叶片俯视图。狭缝在叶片径向位于45％R-85％R之间，R为风力机风轮的半径。如图3和图4所示，A点为风力机风轮沿叶片径向距离风力机风轮中心45％R的位置，B点为距离风力机风轮中心85％R的位置，狭缝即设置在A点位置和B点位置之间，不超出该范围。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种风力机叶片，安装在风力机风轮上，包括叶片体，其特征在于，在所述叶片体上沿翼展方向开设有狭缝，所述狭缝沿翼型厚度方向上斜向贯穿所述叶片体。
2.如权利要求1所述的风力机叶片，其特征在于，所述狭缝设置在叶片体中部位置。
3.如权利要求1所述的风力机叶片，其特征在于，所述狭缝沿叶片体厚度方向的一端设置在翼型下表面压力最高点或最高点附近，另一端设置在翼型上表面压力最低点或最低点附近。
4.如权利要求1所述的风力机叶片，其特征在于，所述狭缝设置在叶片径向45％R-85％R之间，其中，R为所述风力机风轮的半径。
5.如权利要求1-4中任一项所述的风力机叶片，其特征在于，所述狭缝设为弧形。
CN2010102300731A 2010-07-13 2010-07-13 一种风力机叶片 Expired - Fee Related CN101892945B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010102300731A CN101892945B (zh) 2010-07-13 2010-07-13 一种风力机叶片

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010102300731A CN101892945B (zh) 2010-07-13 2010-07-13 一种风力机叶片

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101892945A true CN101892945A (zh) 2010-11-24
CN101892945B CN101892945B (zh) 2013-02-13

Family

ID=43102250

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010102300731A Expired - Fee Related CN101892945B (zh) 2010-07-13 2010-07-13 一种风力机叶片

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101892945B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102606387A (zh) * 2012-03-14 2012-07-25 西安交通大学 一种带有劈缝结构的水平轴流式风力涡轮叶片
CN102661239A (zh) * 2012-05-17 2012-09-12 甘肃科惠特资源综合开发有限公司 一种高效利用风能的多翼集流叶片
CN103527400A (zh) * 2013-10-15 2014-01-22 沈阳航空航天大学 垂直轴风力机使用吹气技术提高风能利用的方法
CN108374751A (zh) * 2018-01-25 2018-08-07 上海理工大学 可自动开闭翼缝射流的分段式叶片装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06323237A (ja) * 1993-05-12 1994-11-22 Oval Corp サボニウス風車
JP2000009018A (ja) * 1998-06-25 2000-01-11 Genichi Uesaki 全方向性風車
US20040141843A1 (en) * 2003-01-16 2004-07-22 Anatoly Blank BELA-Mark city-type frost-resistant windmill with stable revolutions
JP2005061354A (ja) * 2003-08-18 2005-03-10 Suiden Co Ltd 風力発電機用ブレード
FR2883047A3 (fr) * 2005-03-11 2006-09-15 Jaume Julien Dispositif de conversion d'energie eolienne en energie electrique ou mecanique

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06323237A (ja) * 1993-05-12 1994-11-22 Oval Corp サボニウス風車
JP2000009018A (ja) * 1998-06-25 2000-01-11 Genichi Uesaki 全方向性風車
US20040141843A1 (en) * 2003-01-16 2004-07-22 Anatoly Blank BELA-Mark city-type frost-resistant windmill with stable revolutions
JP2005061354A (ja) * 2003-08-18 2005-03-10 Suiden Co Ltd 風力発電機用ブレード
FR2883047A3 (fr) * 2005-03-11 2006-09-15 Jaume Julien Dispositif de conversion d'energie eolienne en energie electrique ou mecanique

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102606387A (zh) * 2012-03-14 2012-07-25 西安交通大学 一种带有劈缝结构的水平轴流式风力涡轮叶片
CN102661239A (zh) * 2012-05-17 2012-09-12 甘肃科惠特资源综合开发有限公司 一种高效利用风能的多翼集流叶片
WO2013170497A1 (zh) * 2012-05-17 2013-11-21 甘肃科惠特资源综合开发有限公司 一种高效利用风能的多翼集流叶片
CN102661239B (zh) * 2012-05-17 2014-09-24 甘肃科惠特资源综合开发有限公司 一种高效利用风能的多翼集流叶片
CN103527400A (zh) * 2013-10-15 2014-01-22 沈阳航空航天大学 垂直轴风力机使用吹气技术提高风能利用的方法
CN108374751A (zh) * 2018-01-25 2018-08-07 上海理工大学 可自动开闭翼缝射流的分段式叶片装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN101892945B (zh) 2013-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105715449B (zh) 具有涡流发生器的转子叶片和风力涡轮机
US20110142676A1 (en) Rotor blade assembly having an auxiliary blade
US20120027588A1 (en) Root flap for rotor blade in wind turbine
US10280895B1 (en) Fluid turbine semi-annular delta-airfoil and associated rotor blade dual-winglet design
EP2917571A1 (en) A system and method for trailing edge noise reduction of a wind turbine blade
CN103485973B (zh) 一种带有叶尖小翼的风力机叶片
CN103422912A (zh) 一种包括叶顶带有孔窝的动叶片的涡轮
CN111734577B (zh) 一种开缝式风力机叶片装置及开缝方法
CN101769168A (zh) 用于风力涡轮机叶片的部分弧罩
CN106762389A (zh) 叶尖、风力发电机组叶片及叶尖的安装方法
CN101892945B (zh) 一种风力机叶片
US10202961B2 (en) Fluid turbine semi-shroud and associated rotor blade dual-winglet design
US8936435B2 (en) System and method for root loss reduction in wind turbine blades
US20110211952A1 (en) Rotor blade for wind turbine
CN110761940A (zh) 一种用于中低风速的风机叶片
CN203948136U (zh) 排汽面积3.6m2变转速空冷工业汽轮机的低压级组末级叶片
CN110701111B (zh) 一种利用分流叶片减少轴流风机导流叶片总压损失的方法
CN104863791A (zh) 新型风力机叶片
CN104214043A (zh) 低速启动高效的可提供升力的复合式垂直轴风机风轮系统
CN210483953U (zh) 一种大型海上风力机叶尖融合小翼及风力机
CN112283160B (zh) 压气机转子叶片及其设计方法
CN106089572A (zh) 一种减少风力机叶尖涡流的双段式小翼
CN104696158B (zh) 一种垂直轴风力发电机组升力型叶片翼型
CN205876599U (zh) 一种减少风力机叶尖涡流的双段式小翼
CN213511024U (zh) 一种带有非对称小翼的风电机组叶片

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130213

Termination date: 20140713

EXPY Termination of patent right or utility model