CN103216381A - 一种风力发电机组叶片 - Google Patents

一种风力发电机组叶片 Download PDF

Info

Publication number
CN103216381A
CN103216381A CN2013101556937A CN201310155693A CN103216381A CN 103216381 A CN103216381 A CN 103216381A CN 2013101556937 A CN2013101556937 A CN 2013101556937A CN 201310155693 A CN201310155693 A CN 201310155693A CN 103216381 A CN103216381 A CN 103216381A
Authority
CN
China
Prior art keywords
numerical value
value tolerance
blade
wind
wind wheel
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
CN2013101556937A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103216381B (zh
Inventor
相海军
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.)
Jiangsu New United Heavy Industry Technology Co Ltd
New United Group Co Ltd
Original Assignee
Jiangsu New United Heavy Industry Technology Co Ltd
New United Group Co Ltd
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 Jiangsu New United Heavy Industry Technology Co Ltd, New United Group Co Ltd filed Critical Jiangsu New United Heavy Industry Technology Co Ltd
Priority to CN201310155693.7A priority Critical patent/CN103216381B/zh
Publication of CN103216381A publication Critical patent/CN103216381A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103216381B publication Critical patent/CN103216381B/zh
Active 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

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)

Abstract

本发明涉及一种风力发电机组叶片，叶片长L=50.5m，叶片对应的风轮半径R=52m。在风轮相对半径r/R为18.25～99.05%位置处叶片剖面空气动力外型为：1）使用相对厚度为55.5～17.5%的修型翼型；2）弦长为3780～520mm；3）相对叶尖剖面弦线的扭角为11.75～1.05°；4）设计点的升力系数为1.35～1.02；5）设计雷诺数为1.0×106～8×106。本发明使该叶片长L=50.5m的叶片在叶尖速比7～11.5范围内三叶片风轮的风能利用系数均超过0.45，从而大幅度提高风能力利用率，提高风电发电机的发电效率。

Description

一种风力发电机组叶片
技术领域
本发明涉及一种风力发电机组叶片，特别是用于对风轮空气动力性能有影响的叶片空气动力外型。
背景技术
大型水平轴风力发电机组是目前风能利用的主要形式，风轮叶片空气动力外型是风力发电机组系统对风能吸收效率最关键和最决定性的因素。一般的，确定叶片空气动力外型，首先是选择一组用于叶片空气动力外型设计的翼型，其相对厚度从12%～50%不等，然后确定叶片宽度（弦长）、扭角和相对厚度分布，得到叶片的空气动力外型。
目前主流叶片的空气动力外型设计均与结构设计协调，提供一种综合的设计原则：在保证叶片安全为第一任务的情况下，尽可能提升叶片空气动力性能。对于最优空气动力性能来说，选择阻力系数较小的薄翼型是较好的选择，而出于结构强度安全考虑，则希望采用相对厚度较大的翼型。最后主流叶片通过空气动力性能向结构安全妥协的结果是：叶片根部是圆柱段；在靠近叶片根部附近布置相对厚度30%～40%的大厚度翼型；在叶片中段布置相对厚度18%～27%的中厚度翼型；在叶片尖部，则布置相对厚度12%～15%的薄翼型。
在按照上述原则布置好选择的翼型族后，对于影响风轮性能的叶片空气动力外型的优化则有不同的方法，比如通过经验公式给出叶片弦长和扭角分布；针对翼型最大升阻比进行优化得到叶片空气动力外型等等。
在先申请CN200910012537.9“一种高效的1.5MW风电叶片空气动力外型”公开了一种风电叶片空气动力外型，其叶片长L＝37.5m，叶片对应的风轮半径R＝38.5m，在风轮相对半径r/R为13.5～97.6％，位置处叶片剖面空气动力外型为：使用相对厚度为50～15％的修型翼型；剖面宽度为2700～900mm；相对叶尖剖面弦线的扭角为23～0.2°；设计点的升力系数为1.39～0.80；设计雷诺数为1.0×106～6.5×106。本发明使该1.5MW叶片在叶尖速比6.5～11.0范围内三叶片风轮的风能利用系数均超过0.45，并在叶尖速比8.5时达到最大0.49，额定风速为10.6m/s。这种叶片长度较短，无法适用于发电功率大或等于2MW风力发电机组的使用要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种适用于≤2MW风力发电机组使用的风力发电机组叶片，并能够大幅度提高风能的利用率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种风力发电机组叶片，叶片翼型选择具有高升力系数、高升阻比的北航开发的翼型族，叶片长L=50.5m，叶片对应的风轮半径R=52m。
在风轮相对半径r/R为18.25～99.05%位置处叶片剖面空气动力外型为：
1）使用相对厚度为55.5～17.5%的修型翼型；
2）弦长为3780～520mm；
3）相对叶尖剖面弦线的扭角为11.75～1.05°；
4）设计点的升力系数为1.35～1.02；
5）设计雷诺数为1.0×106～8×106。
本发明的有益效果是：本发明使该叶片长L=50.5m的叶片在叶尖速比7～11.5范围内三叶片风轮的风能利用系数均超过0.45，并在叶尖速比8.7时超过0.49，对于2～3MW风力发电机组其额定风速为11.3m/s。通过计算机仿真、三维气动力学计算和实体上机试验，证明此叶片能大幅度提高风能利用率，提高风力发电机的发电效率。由于叶片长度达到50.5m，相对于叶片长度为37.5m的叶片，其风轮扫掠面积更大，出功能力更强。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是风轮、叶片的安装示意图；
图2是叶片上叶素动量理论的叶素图；
图3是叶素的受力示意图；
图4是叶素的另一方位的受力示意图；
图5是叶片剖面弦长在风轮径向上的分布；
图6是相对叶尖剖面弦线的扭角在风轮径向上的分布；
图7是叶片剖面相对厚度在风轮径向上的分布；
图8是叶片剖面预弯量在风轮径向上的分布；
图9是叶片安装角-2°时三叶片风轮风能利用系数曲线：
图10是叶片相对厚度为55%的剖面空气动力外型图。
图11是叶片相对厚度为39.2%的剖面空气动力外型图。
图12是叶片相对厚度为33.7%的剖面空气动力外型图。
图13是叶片相对厚度为25%的剖面空气动力外型图。
图14是叶片相对厚度为22.2%的剖面空气动力外型图。
图15是叶片相对厚度为20.4%的剖面空气动力外型图。
图16是叶片相对厚度为18%的剖面空气动力外型图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
一种风力发电机组叶片，叶片长L=50.5m，叶片对应的风轮半径R=52m。
在风轮相对半径r/R为18.25～99.05%位置处叶片剖面空气动力外型为：
1）使用相对厚度为55.5～17.5%的修型翼型；
2）弦长为3780～520mm；
3）相对叶尖剖面弦线的扭角为11.75～1.05°；
4）设计点的升力系数为1.35～1.02；
5）设计雷诺数为1.0×106～8×106。
在风轮相对半径r/R为18.27%位置处叶片剖面空气动力外型为：
1）使用相对厚度约为55%的修型翼型，数值公差±0.5%；
2）弦长约为3600mm，数值公差±30mm；
3）相对叶尖剖面弦线的扭角约为11.4°，数值公差±0.2°；
4）设计点的升力系数约为1.10，数值公差±0.1；
5）设计雷诺数约在1.0×106～5×106之间。
在风轮相对半径r/R为26.00%位置处叶片剖面空气动力外型为：
1）使用相对厚度约为39.20%的修型翼型，数值公差±0.5%；
2）弦长约为3620mm，数值公差±10mm；
3）相对叶尖剖面弦线的扭角约为11.4°，数值公差±0.05°；
4）设计点的升力系数约为1.24，数值公差±0.1；
5）设计雷诺数约在1.0×106～8×106之间.
在风轮相对半径r/R为33.70%位置处叶片剖面空气动力外型为：
1）使用相对厚度约为31.30%的修型翼型，数值公差±0.5%；
2）弦长约为3130mm，数值公差±10mm；
3）相对叶尖剖面弦线的扭角约为10.2°，数值公差±0.05°；
4）设计点的升力系数约为1.17，数值公差±0.1；
5）设计雷诺数约在3.4×106～8.0×106之间。
在风轮相对半径r/R为49.04%位置处叶片剖面空气动力外型为：
1）使用相对厚度约为25%的修型翼型，数值公差±0.5%；
2）弦长约为2350mm，数值公差±10mm；
3）相对叶尖剖面弦线的扭角约为8.0°，数值公差±0.05°；
4）设计点的升力系数约为1.12，数值公差±0.1；
5）设计雷诺数约在3.7×106～8.0×106之间。
在风轮相对半径r/R为60.58%位置处叶片剖面空气动力外型为：
1）使用相对厚度约为22.20%的修型翼型，数值公差±0.5%；
2）弦长约为1990mm，数值公差±10mm；
3）相对叶尖剖面弦线的扭角约为6.7°，数值公差±0.05°；
4）设计点的升力系数约为1.09，数值公差±0.1；
5）设计雷诺数约在3.7×106～8.0×106之间。
在风轮相对半径r/R为68.27%位置处叶片剖面空气动力外型为：
1）使用相对厚度约为20.40%的修型翼型，数值公差±0.5%；
2）弦长约为1755mm，数值公差±10mm；
3）相对叶尖剖面弦线的扭角约为6.0°，数值公差±0.05°；
4）设计点的升力系数约为1.02，数值公差±0.1；
5）设计雷诺数约在3.7×106～8.0×106之间。
在风轮相对半径r/R为79.81%位置处叶片剖面空气动力外型为：
1）使用相对厚度约为18.00%的修型翼型，数值公差±0.5%；
2）弦长约为1320mm，数值公差±10mm；
3）相对叶尖剖面弦线的扭角约为4.6°，数值公差±0.05°；
4）设计点的升力系数约为1.11，数值公差±0.1；
5）设计雷诺数约在3.7×106～8.0×106之间。
在风轮相对半径r/R为87.50%位置处叶片剖面空气动力外型为：
1）使用相对厚度约为18%的修型翼型，数值公差±0.5%；
2）弦长约为1200mm，数值公差±10mm；
3）相对叶尖剖面弦线的扭角约为4.2°，数值公差±0.05°；
4）设计点的升力系数约为1.12，数值公差±0.1；
5）设计雷诺数约在3.4×106～7.0×106之间。
在风轮相对半径r/R为95.19%位置处叶片剖面空气动力外型为：
1）使用相对厚度约为18%的修型翼型，数值公差±0.5%；
2）弦长约为970mm，数值公差±10mm；
3）相对叶尖剖面弦线的扭角约为3.4°，数值公差±0.05°；
4）设计点的升力系数约为1.21，数值公差±0.1；
5）设计雷诺数约在2.8×106～6.0×106之间。
在风轮相对半径r/R为99.04%位置处叶片剖面空气动力外型为：
1）使用相对厚度约为18%的修型翼型，数值公差±0.5%；
2）弦长约为530mm，数值公差±10mm；
3）相对叶尖剖面弦线的扭角约为1.1°，数值公差±0.05°；
4）设计点的升力系数约为1.35，数值公差±0.1；
5）设计雷诺数约在1.0×106～4.0×106之间。
本发明采用了一种变速变桨型叶片空气动力外型设计方法。根据空气动力外型设计与结构设计协调的设计原则，在选择翼型族时，为了补偿大厚度翼型阻力系数对风轮性能的影响，叶片翼型选择具有高升力系数、高升阻比的北航开发的翼型族，此翼型族是在DU翼型的基础上改进而来。
相对半径r/R、相对厚度、修型翼型、弦长、相对叶尖剖面弦线的扭角、设计点、设计雷诺数均是本专业人员所清楚确定的专业术语。
如图1图2图3图4所示，图4中L为升力；D为阻力；Ф为叶素入流角。动量叶素理论主要通过动量理论和经典翼型理论以及一些必要合理的假设，通过迭代方法求得轴向诱导因子a和切向诱导因子a＇，得到叶素（小的叶片段，如图1图2所示）位置的诱导速度。进一步得到作用在叶素上的气流速度关系、入流角和攻角等角度关系，求得作用在叶素上的空气动力（升力L、阻力D）对风轮转矩及推力的贡献分量dＱ和dT，如图2图3。对三叶片的叶素分量求和可以计算出风轮的转矩Q和主轴功率P，并计算风轮风能利用系数CP：
CL=L/(1/2ρV2S)
CD=D/(1/2ρV2S)
dQ=1/2ρW2r(CLsinφ-CDcosφ)cdr
dT=1/2ρW2(cLcosφ+CDsinφ)cdr
S=Cδr
P=QΩ
C P = P 1 2 ρ U ∞ 3 π R 2
式中L升力；D阻力；CL升力系数；CD阻力系数；CP功率系数；ρ空气密度；V轮毂处风速；S叶素在风轮扫略面上投影面积；C叶素弦长；r叶素到轮毂中心距离；R风轮半径；P风轮主轴功率；dQ叶素在半径r处产生的扭矩；dT叶素在半径r处产生的推力；Q风轮转矩；δr叶素长度微分；Ω风轮旋转角速度；U风轮上风向来流风速；U∞风轮上风向来流风速，同U；α叶素攻角；β叶素扭角；Ф叶素入流角；W叶素处相对风速，轴向速度与切向速度的合成速度。
在选择叶片所使用的翼型族后，基于动量叶素理论建立空气动力模型，以叶片弦长、扭角和相对厚度为变量，三叶片风轮风能利用系数为目标函数，得到叶片的空气动力外型。目前在国际国内主流的风力发电机组空气动力性能计算、载荷计算、设计评估、型式认证等所采用的软件，其空气动力计算模块主要还是基于工程算法的动量叶素理论开发的Bladed软件。在这种背景下，本发明有其工程背景的可靠性，比通常的通过经验公式给出叶片弦长和扭角分布或者针对翼型最大升阻比进行优化等方法得到的叶片空气动力外型更有其优越性。并且经过三维气动力学计算，额定风速时功率满足要求。
表1：主要剖面气动设计参数
Figure BDA00003124587300101
表2：叶片外形参数
离叶根的距离 弦长 扭角 相对厚度 预弯量
m m 度 % m
0 2.4 1.38 100 0
0.5 2.4 1.38 100 0
2 2.445 2.745 97.5 0
4 2.751 7.78 83.19 0
6 3.24 10.89 66.89 0
8 3.626 11.53 54.67 0
10 3.74 11.73 45.67 0.0105
12 3.61875 11.38 39.17 0.028
14 3.41325 10.9 34.54 0.045
16 3.1284 10.21 31.29 0.07251
18 2.856 9.58 29 0.09958
20 2.63169 9 27.34 0.13211
22 2.476 8.46 26.08 0.17037
24 2.3512 7.97 25.03 0.21464
26 2.23079 7.52 24.08 0.26519
28 2.1056 7.1 23.16 0.3223
30 1.9856 6.7 22.23 0.38623
32 1.8688 6.33 21.32 0.45727
34 1.7552 5.97 20.43 0.53568
36 1.6432 5.62 19.62 0.62175
38 1.5344 5.27 18.93 0.71574
40 1.4256 4.92 18.39 0.81793
42 1.3168 4.56 18.03 0.92859
44 1.2056 4.18 17.86 1.048
46 1.0912 3.78 17.83 1.176
48 0.9696 3.35 17.87 1.314
50 0.528 1.1 17.85 1.447
50.5 0.16 0 17.82 1.5
表3：叶尖速比与风能利用系数的对应值。
叶尖速比 风能利用系数Cp
7 0.4492
7.04 0.451503
7.08 0.453645
7.12 0.457145
7.16 0.45915
7.2 0.461141
7.24 0.463052
7.28 0.464762
7.32 0.46646
7.36 0.468061
7.4 0.469501
7.44 0.47097
7.48 0.472367
7.52 0.473759
7.56 0.475127
7.6 0.476443
7.64 0.477744
7.68 0.479015
7.72 0.480178
7.76 0.48129
7.8 0.482237
7.84 0.483147
7.88 0.485028
7.92 0.485805
7.96 0.486534
8 0.487192
8.04 0.487774
8.08 0.488203
8.12 0.488626
8.16 0.489016
8.2 0.489492
8.24 0.489855
8.28 0.490182
8.32 0.490514
8.36 0.490673
8.4 0.490878
8.44 0.491041
8.48 0.491141
8.52 0.491246
8.56 0.491326
8.6 0.491402
8.64 0.491799
8.68 0.491765
8.72 0.491679
8.76 0.49156
8.8 0.491458
8.84 0.491367
8.88 0.491185
8.92 0.490932
8.96 0.490693
9 0.49045
9.04 0.490232
9.08 0.48996
9.12 0.489659
9.16 0.489404
9.2 0.489088
9.24 0.488869
9.28 0.488566
9.32 0.488212
9.36 0.487836
9.4 0.487528
9.44 0.487167
9.48 0.486831
9.52 0.48649
9.56 0.486105
9.6 0.485735
9.64 0.485316
9.68 0.484804
9.72 0.484344
9.76 0.483881
9.8 0.483336
9.84 0.482779
9.88 0.482273
9.92 0.481768
9.96 0.481253
10 0.480704
10.04 0.480123
10.08 0.479582
10.12 0.479032
10.16 0.478432
10.2 0.477816
10.24 0.477186
10.28 0.476543
10.32 0.475832
10.36 0.475174
10.4 0.474425
10.44 0.473618
10.48 0.472821
10.52 0.471984
10.56 0.471167
10.6 0.470344
10.64 0.469501
10.68 0.468642
10.72 0.467757
10.76 0.466884
10.8 0.465971
10.84 0.465104
10.88 0.464195
10.92 0.46324
10.96 0.462332
11 0.461412
11.04 0.460456
11.08 0.459501
11.12 0.458535
11.16 0.457539
11.2 0.456565
11.24 0.455532
11.28 0.45452
11.32 0.453496
11.36 0.452507
11.4 0.451471
11.44 0.450459
11.48 0.449393
11.52 0.448337
图5是叶片剖面弦长在风轮径向上的分布；图6是相对叶尖剖面弦线的扭角在风轮径向上的分布；图7是叶片剖面相对厚度在风轮径向上的分布；图8是叶片剖面预弯量在风轮径向上的分布；图9是叶片安装角-2°时三叶片风轮风能利用系数曲线。叶片安装角0°时叶尖剖面弦线与风轮旋转平面夹角-1.4°（顺桨方向为正）
由上述表1、表2、表3以及图5、图6、图7、图8、图9可以看出，本发明使该叶片长L=50.5m的叶片在叶尖速比7～11.5范围内三叶片风轮的风能利用系数均超过0.45，并在叶尖速比8.7时超过0.49，额定风速为11.3m/s（3MW风力发电机组）。从而大幅度提高风能力利用率，提高风电发电机的发电效率。
图10-图16示出本发明叶片相对厚度为55.5～17.5%的剖面空气动力外型图。
图10是叶片相对厚度为55%的剖面空气动力外型图。
图11是叶片相对厚度为39.2%的剖面空气动力外型图。
图12是叶片相对厚度为33.7%的剖面空气动力外型图。
图13是叶片相对厚度为25%的剖面空气动力外型图。
图14是叶片相对厚度为22.2%的剖面空气动力外型图。
图15是叶片相对厚度为20.4%的剖面空气动力外型图。
图16是叶片相对厚度为18%的剖面空气动力外型图。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (11)

1.一种风力发电机组叶片，叶片长L=50.5m，叶片对应的风轮半径R=52m，其特征在于： 
在风轮相对半径r/R为18.25～99.05%位置处叶片剖面空气动力外型为： 
1）使用相对厚度为55.5～17.5%的修型翼型； 
2）弦长为3780～520mm； 
3）相对叶尖剖面弦线的扭角为11.75～1.05°； 
4）设计点的升力系数为1.35～1.02； 
5）设计雷诺数为1.0×106～8×106。 
2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组叶片，其特征在于：在风轮相对半径r/R为18.27%位置处叶片剖面空气动力外型为： 
1）使用相对厚度约为55%的修型翼型，数值公差±0.5%； 
2）弦长约为3600mm，数值公差±30mm； 
3）相对叶尖剖面弦线的扭角约为11.4°，数值公差±0.2°； 
4）设计点的升力系数约为1.10，数值公差±0.1； 
5）设计雷诺数约在1.0×106～5×106之间。 
3.根据权利要求1所述的一种风力发电机组叶片，其特征在于：在风轮相对半径r/R为26.00%位置处叶片剖面空气动力外型为： 
1）使用相对厚度约为39.20%的修型翼型，数值公差±0.5%； 
2）弦长约为3620mm，数值公差±10mm； 
3）相对叶尖剖面弦线的扭角约为11.4°，数值公差±0.05°； 
4）设计点的升力系数约为1.24，数值公差±0.1； 
5）设计雷诺数约在1.0×106～8×106之间。 
4.根据权利要求1所述的一种风力发电机组叶片，其特征在于：在风轮相对半径r/R为33.70%位置处叶片剖面空气动力外型为： 
1）使用相对厚度约为31.30%的修型翼型，数值公差±0.5%； 
2）弦长约为3130mm，数值公差±10mm； 
3）相对叶尖剖面弦线的扭角约为10.2°，数值公差±0.05°； 
4）设计点的升力系数约为1.17，数值公差±0.1； 
5）设计雷诺数约在3.4×106～8.0×106之间。 
5.根据权利要求1所述的一种风力发电机组叶片，其特征在于：在风轮相对半径r/R为49.04%位置处叶片剖面空气动力外型为： 
1）使用相对厚度约为25%的修型翼型，数值公差±0.5%； 
2）弦长约为2350mm，数值公差±10mm； 
3）相对叶尖剖面弦线的扭角约为8.0°，数值公差±0.05°； 
4）设计点的升力系数约为1.12，数值公差±0.1； 
5）设计雷诺数约在3.7×106～8.0×106之间。 
6.根据权利要求1所述的一种风力发电机组叶片，其特征在于： 在风轮相对半径r/R为60.58%位置处叶片剖面空气动力外型为： 
1）使用相对厚度约为22.20%的修型翼型，数值公差±0.5%； 
2）弦长约为1990mm，数值公差±10mm； 
3）相对叶尖剖面弦线的扭角约为6.7°，数值公差±0.05°； 
4）设计点的升力系数约为1.09，数值公差±0.1； 
5）设计雷诺数约在3.7×106～8.0×106之间。 
7.根据权利要求1所述的一种风力发电机组叶片，其特征在于：在风轮相对半径r/R为68.27%位置处叶片剖面空气动力外型为： 
1）使用相对厚度约为20.40%的修型翼型，数值公差±0.5%； 
2）弦长约为1755mm，数值公差±10mm； 
3）相对叶尖剖面弦线的扭角约为6.0°，数值公差±0.05°； 
4）设计点的升力系数约为1.02，数值公差±0.1； 
5）设计雷诺数约在3.7×106～8.0×106之间。 
8.根据权利要求1所述的一种风力发电机组叶片，其特征在于：在风轮相对半径r/R为79.81%位置处叶片剖面空气动力外型为： 
1）使用相对厚度约为18.00%的修型翼型，数值公差±0.5%； 
2）弦长约为1320mm，数值公差±10mm； 
3）相对叶尖剖面弦线的扭角约为4.6°，数值公差±0.05°； 
4）设计点的升力系数约为1.11，数值公差±0.1； 
5）设计雷诺数约在3.7×106～8.0×106之间。 
9.根据权利要求1所述的一种风力发电机组叶片，其特征在于：在风轮相对半径r/R为87.50%位置处叶片剖面空气动力外型为： 
1）使用相对厚度约为18%的修型翼型，数值公差±0.5%； 
2）弦长约为1200mm，数值公差±10mm； 
3）相对叶尖剖面弦线的扭角约为4.2°，数值公差±0.05°； 
4）设计点的升力系数约为1.12，数值公差±0.1； 
5）设计雷诺数约在3.4×106～7.0×106之间。 
10.根据权利要求1所述的一种风力发电机组叶片，其特征在于：在风轮相对半径r/R为95.19%位置处叶片剖面空气动力外型为： 
1）使用相对厚度约为18%的修型翼型，数值公差±0.5%； 
2）弦长约为970mm，数值公差±10mm； 
3）相对叶尖剖面弦线的扭角约为3.4°，数值公差±0.05°； 
4）设计点的升力系数约为1.21，数值公差±0.1； 
5）设计雷诺数约在2.8×106～6.0×106之间。 
11.根据权利要求1所述的一种风力发电机组叶片，其特征在于：在风轮相对半径r/R为99.04%位置处叶片剖面空气动力外型为： 
1）使用相对厚度约为18%的修型翼型，数值公差±0.5%； 
2）弦长约为530mm，数值公差±10mm； 
3）相对叶尖剖面弦线的扭角约为1.1°，数值公差±0.05°； 
4）设计点的升力系数约为1.35，数值公差±0.1； 
5）设计雷诺数约在1.0×106～4.0×106之间。 
CN201310155693.7A 2013-04-28 2013-04-28 一种风力发电机组叶片 Active CN103216381B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310155693.7A CN103216381B (zh) 2013-04-28 2013-04-28 一种风力发电机组叶片

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310155693.7A CN103216381B (zh) 2013-04-28 2013-04-28 一种风力发电机组叶片

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103216381A true CN103216381A (zh) 2013-07-24
CN103216381B CN103216381B (zh) 2015-01-21

Family

ID=48814463

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310155693.7A Active CN103216381B (zh) 2013-04-28 2013-04-28 一种风力发电机组叶片

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103216381B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104314766A (zh) * 2014-10-30 2015-01-28 成都峰达科技有限公司 一种异向双风轮风力发电机
CN104533720A (zh) * 2014-10-30 2015-04-22 成都峰达科技有限公司 一种同向双风轮发电设备
CN106401866A (zh) * 2016-08-22 2017-02-15 内蒙古工业大学 刀锋形风力机叶片
CN113767218A (zh) * 2019-04-30 2021-12-07 乌本产权有限公司 用于风能设施的转子和风能设施

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6382921B1 (en) * 2001-01-30 2002-05-07 Seimens Vdo Automotive, Inc. Low reynolds number, low drag, high lift airfoil
WO2007117278A2 (en) * 2005-10-31 2007-10-18 Georgia Tech Research Corporation Airfoil performance modification using synthetic jet actuators
CN102062044A (zh) * 2010-12-23 2011-05-18 中国科学院工程热物理研究所 一种风力机叶片翼型族
CN102094767A (zh) * 2011-01-20 2011-06-15 西北工业大学 一族用于兆瓦级风力机叶片的翼型
CN102322407A (zh) * 2011-08-30 2012-01-18 重庆大学 风力机叶片气动外形协同设计方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6382921B1 (en) * 2001-01-30 2002-05-07 Seimens Vdo Automotive, Inc. Low reynolds number, low drag, high lift airfoil
WO2007117278A2 (en) * 2005-10-31 2007-10-18 Georgia Tech Research Corporation Airfoil performance modification using synthetic jet actuators
CN102062044A (zh) * 2010-12-23 2011-05-18 中国科学院工程热物理研究所 一种风力机叶片翼型族
CN102094767A (zh) * 2011-01-20 2011-06-15 西北工业大学 一族用于兆瓦级风力机叶片的翼型
CN102322407A (zh) * 2011-08-30 2012-01-18 重庆大学 风力机叶片气动外形协同设计方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104314766A (zh) * 2014-10-30 2015-01-28 成都峰达科技有限公司 一种异向双风轮风力发电机
CN104533720A (zh) * 2014-10-30 2015-04-22 成都峰达科技有限公司 一种同向双风轮发电设备
CN106401866A (zh) * 2016-08-22 2017-02-15 内蒙古工业大学 刀锋形风力机叶片
CN113767218A (zh) * 2019-04-30 2021-12-07 乌本产权有限公司 用于风能设施的转子和风能设施

Also Published As

Publication number Publication date
CN103216381B (zh) 2015-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Singh et al. Investigation of self-starting and high rotor solidity on the performance of a three S1210 blade H-type Darrieus rotor
CN102322407B (zh) 风力机叶片气动外形协同设计方法
CN102102630B (zh) 变速变桨风力发电机组独立变桨控制方法
CN106894947B (zh) 一种低风速变速变桨风力机叶片优化设计方法
CN101532906A (zh) 风力发电机叶片的流体动力学和结构力学分析方法
CN103244348A (zh) 变速变桨风力发电机组功率曲线优化方法
CN105971821A (zh) 一种风力发电机组基于风轮推力预估的控制算法
Tenguria et al. Investigation of blade performance of horizontal axis wind turbine based on blade element momentum theory (BEMT) using NACA airfoils
CN103216381B (zh) 一种风力发电机组叶片
Wang et al. Aerodynamic shape optimized design for wind turbine blade using new airfoil series
Zhang et al. Design and implementation of straight-bladed vertical axis wind turbine with collective pitch control
CN107905945A (zh) 调桨长的万向风车的叶桨头
CN101956649B (zh) 一种高效的1.5mw风电叶片空气动力外型
CN105402083B (zh) 一种阶梯马格努斯型风力叶片及风力机
Khai et al. Numerical Investigation of the Power Performance of the Vertical-Axis Wind Turbine with Endplates
Gertz An evaluation testbed for alternative wind turbine blade tip designs
CN201751570U (zh) 一种高效的1.5mw风电叶片空气动力外型
CN105545583B (zh) 风力发电叶片及背风面出流切线倾角的确定方法
CN201228613Y (zh) 一种垂直轴风力发电机风叶及风轮
Gao Individual pitch control of large-scale wind turbine based on load calculation
Soraghan et al. Influence of lift to drag ratio on optimal aerodynamic performance of straight blade vertical axis wind turbines
CN106837683B (zh) 迎风面的出流切线倾角的最优值确定方法
CN102705173B (zh) 一种风力发电机及其叶片
CN206522215U (zh) 增效扰流板叶片
Iswahyudi et al. Airfoil types effect on geometry and performance of a small-scale wind turbine blade design

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