CN103266985B - 后缘带 - Google Patents
后缘带 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103266985B CN103266985B CN201310194925.XA CN201310194925A CN103266985B CN 103266985 B CN103266985 B CN 103266985B CN 201310194925 A CN201310194925 A CN 201310194925A CN 103266985 B CN103266985 B CN 103266985B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rotor blade
- wind turbine
- trailing edge
- turbine rotor
- mounting flange
- 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.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 24
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 10
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 10
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 claims description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 4
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 2
- 239000004606 Fillers/Extenders Substances 0.000 abstract 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 7
- 229920005549 butyl rubber Polymers 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 108010066278 cabin-4 Proteins 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 3
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 3
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 2
- 241000446313 Lamella Species 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 2
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 2
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 2
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 2
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000011900 installation process Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002430 Fibre-reinforced plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000011151 fibre-reinforced plastic Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- -1 pylon 2 top Proteins 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 239000011345 viscous material Substances 0.000 description 1
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D1/06—Rotors
- F03D1/065—Rotors characterised by their construction elements
- F03D1/0675—Rotors characterised by their construction elements of the blades
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2250/00—Geometry
- F05B2250/10—Geometry two-dimensional
- F05B2250/18—Geometry two-dimensional patterned
- F05B2250/183—Geometry two-dimensional patterned zigzag
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49316—Impeller making
- Y10T29/49336—Blade making
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
本发明涉及一种适用于现代风力涡轮机的风力涡轮机转子叶片，所述风力涡轮机转子叶片具有从第一端延伸至第二端的长度，该第一端例如为根部，第二端例如为尖部，风力涡轮机转子叶片还包括前缘和后缘，压力面和吸力面在所述前缘和后缘之间延伸，并限定了翼型截面，后缘沿着风力涡轮机转子叶片的长度的至少一部分，该后缘包括后缘部，后缘部包括第一安装凸缘和第二安装凸缘，第一安装凸缘和第二安装凸缘均具有一宽度，安装凸缘设置为与后缘延伸部相连，第一安装凸缘和第二安装凸缘都包括内表面，该内表面用于安装至所述风力涡轮机转子叶片的压力面和吸力面。本发明还涉及一种装配具有后缘部的风力涡轮机转子叶片的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种适用于现代风力涡轮机的风力涡轮机转子叶片，所述风力涡轮机转子叶片具有从第一端延伸至第二端的长度，该第一端例如为根部，第二端例如为尖部，所述风力涡轮机转子叶片进一步包括前缘和后缘，其中，压力面和吸力面在所述前缘和后缘之间延伸，从而限定了翼型的截面，其中，所述后缘沿着所述风力涡轮机转子叶片的所述长度的至少一部分，该后缘包括后缘部，所述后缘部包括第一安装凸缘和第二安装凸缘，所述第一安装凸缘和所述第二安装凸缘均具有一宽度，所述安装凸缘设置为与后缘延伸部相连，其中，所述第一安装凸缘和所述第二安装凸缘都包括内表面，该内表面用于安装至所述风力涡轮机转子叶片的压力面和吸力面。
本发明还涉及一种装配具有后缘部的风力涡轮机转子叶片的方法。
背景技术
众所周知，需要对现代风力涡轮机进行调整，以达到最佳状态。为了获得最佳的产能，需要处理一些问题或挑战。就风力涡轮机转子叶片的设计和制作而言，采用最佳的翼面设计是非常重要的，也就是说，沿着转子叶片的剖面应当具有特定的、非常精确的形状。
由于一些事实，形状非常重要。首先，在转子叶片或者具有多个转子叶片的转子的效率中，转子叶片的空气动力学形状起着重要的作用。更高效的叶片剖面使风力涡轮机的潜在产电能力提高。
在设计和制造风力涡轮机转子叶片时，另一个挑战是噪音。噪音是一个众所周知的问题，许多因素都对风力涡轮机转子叶片所产生的噪音水平造成影响。一个非常重要的因素是风力涡轮机转子叶片后缘的形状。
术语“后缘”在风能行业中为人们所熟知，其定义为沿着风力涡轮机转子叶片的“薄”边缘，来自压力面的空气和来自吸力面的空气在掠过所述压力面和所述吸力面之后会合于此。为了尽可能地少产生噪音，后缘相对锋利或者至少只具有几毫米的厚度，例如2至4毫米的厚度，这是非常重要的，而这对制造者来说是相当大的挑战。例如2毫米的极薄的后缘更好，因为这种后缘将以频率高于20.000Hz的声音产生涡流。该频率高于人耳所能听到的频率。
多数风力涡轮机转子叶片由纤维增强聚合物制成，这些纤维通常为玻璃纤维、碳纤维或其他类型的可适用的纤维，转子叶片通常由两个壳体部件粘合在一起以形成转子叶片。
当制作这种转子叶片壳体时，壳体的各部分厚度不同，某些部分比转子叶片的其他部分含有更多纤维。后缘需要薄，但是当制作转子叶片壳体时，后缘需要具备至少一定的厚度，以使得能够操纵转子叶片。在组装转子叶片壳体以形成具有吸力面和压力面的转子叶片之后，后缘通常通过手动地磨削直至达到所需厚度和形状。这种方法耗费时间，并且即使非常小心地操作，也可能会产生某些不想要的变形。
此外，众所周知，锯齿状的后缘会降低空气动力学噪音，已有一些锯齿状后缘设计的例子，这些设计已经被应用并将继续被应用在风力涡轮机转子叶片的后缘上。
为了克服以上所述的噪音问题，人们已经采用了很多不同的技术方案。US8,083,488B2，通过引用结合至本文，描述了一种在风力涡轮机转子叶片后缘安装转子叶片延伸部的技术方案。
根据US8,083,488B2，转子叶片延伸部仅安装在风力涡轮机后缘的一侧，即在压力面上或在吸力面上。转子叶片延伸部具有切口，该切口的深度与后缘厚度相对应，以在转子叶片和转子叶片延伸部之间获得一水平表面，以减少噪音发散。此外，转子叶片延伸部设计为相当刚性的和坚硬的，并且包括减压槽口，该减压槽口缓解在转子叶片和转子叶片延伸部之间产生的热应力。更进一步的，优选采用适配于转子叶片和转子叶片延伸部的埋头螺孔中的铆钉或其类似物，安装转子叶片延伸部。
事实上，转子叶片延伸部所需切口的深度与后缘的厚度相对应，这使得在很多情况下无法采用该技术方案。
首先，后缘的厚度随着风力涡轮机转子叶片的长度而变化，因此需要根据特定的转子叶片类型来制作转子叶片延伸部，或者甚至是根据特定的转子叶片来制作转子叶片延伸部，因为两个叶片并非100%相同。因此，为了实现US8,083,488B2所描述的技术方案，装配转子叶片延伸部需要相当大的工作量和时间。
US2012/0134817A1公开了一种后缘延伸件，其包括两个具有胶合层的凸缘，胶合层分别粘至风力涡轮机转子叶片的压力面和吸力面。纤维增强元件设置于两凸缘之间，该纤维增强元件的内缘与风力涡轮机转子叶片的粒状边缘接触。由于元件具有与粒状边缘不同的形状和厚度，在叶片的粒状边缘、元件和两凸缘之间形成空隙。该空隙允许因为元件和叶片之间的摩擦，在空隙内形成水分和颗粒物，这最终将导致后缘延伸件失效和损耗。两个凸缘粘至叶片，彼此处在原位，这增加了水分和灰尘进入空隙的风险，导致后缘延伸件失效。
发明目的
本发明的目的是提供一种风力涡轮机转子叶片，该风力涡轮机转子叶片包括易于安装的后缘部，该后缘部是通用的、适配于风力涡轮机转子叶片的后缘，即使后缘的厚度和大体形状沿着风力涡轮机转子叶片的长度而变化，和/或随转子叶片的不同而不同。
本发明的另一个目的是提供一种柔性的后缘，该后缘可在制作风力涡轮机转子叶片时安装，或者可选择地在现场进行改装。
发明内容
如上所述，本发明涉及一种适用于现代风力涡轮机的风力涡轮机转子叶片，所述风力涡轮机转子叶片具有从第一端延伸至第二端的长度，该第一端例如根部，第二端例如尖端，所述风力涡轮机转子叶片还包括前缘和后缘，其中压力面和吸力面在所述前缘和后缘之间延伸，并从而限定了翼型截面。
所述后缘至少沿着所述风力涡轮机转子叶片所述长度的一部分，所述后缘包括后缘部，所述后缘部包括第一安装凸缘和第二安装凸缘，第一安装凸缘和第二安装凸缘都具有一宽度，所述安装凸缘设置为与后缘延伸部相连，其中所述第一安装凸缘和第二安装凸缘都包括内表面，该内表面用于安装至所述风力涡轮机转子叶片的压力面和吸力面上。
后缘部通常长度为例如50至100厘米或更长，安装于风力涡轮机转子叶片的后缘处，在该处需要对后缘进行改进。通过设置两个安装凸缘，可实现非常坚固稳定的安装，并且与US8,083,488B2中所提及的现有技术方案相比，不会有沿着风力涡轮机转子叶片后缘的后缘部由于槽口效应而损坏的风险，由于US8,083,488B2中的后缘部具有切口，并且仅固定于风力涡轮机转子叶片的一侧，很显然会产生槽口效应。此外，还有一个值得注意的优势，即不管后缘的形状如何，后缘部的厚度或大体形状总与两侧齐平，即与风力涡轮机转子叶片的压力面和吸力面齐平。
所述安装凸缘通常厚度为0.1至0.3毫米，这几乎很小，以致对转子叶片的压力面上方和吸力面上方的空气层流或湍流没有干扰。
根据本发明的后缘部包括两个安装凸缘，从而所述风力涡轮机转子叶片的后缘被从外侧完全覆盖，在制作转子叶片时，两个壳体部分之间不需要加入任何东西，这是一个很大的优势。此外，另一个大的优势是，后缘部固定至转子叶片的压力面和吸力面，从而后缘部不会出现带有槽口的区域，该槽口随着时间推移会导致后缘部失效。
如上所述，根据本发明的风力涡轮机转子叶片可具有后缘部，该后缘部包括一区域，该区域处在所述两个安装凸缘和所述后缘延伸部之间的交集处，其中在所述区域内设置延性材料，例如高粘度胶粘剂的延性材料。这使后缘部固定至后缘——钝的或尖的——并补偿空隙，或填充外侧后缘的间隙。同时，这种后缘部的可变形部将允许后缘部适配于任何后缘，即便沿着风力涡轮机转子叶片长度的后缘部的厚度和/或形状不同。出于该目的，可采用高粘度胶粘剂，例如丁基橡胶，但这种材料的其他类型也可成功使用。然而，重要的是，所述延性材料和/或高粘度材料能够维持其柔性特性，以在铰链处和在安装凸缘和后缘延伸部这些部件的交集区处起作用。
根据本发明的风力涡轮机转子叶片可具有后缘部，其在后缘延伸部处包括一个或多个嵌入件，所述嵌入件与安装凸缘相比具有更高的硬度。安装凸缘通常由相当柔软和可变形的材料例如聚氨酯等制成，这种材料容易弯曲，并可以仿照转子叶片的后缘的轮廓。因此，安装凸缘和后缘延伸部之间的区域充当着安装凸缘和延伸部之间的铰链。由于安装凸缘的硬度较低，后缘部为柔性的，因此后缘部不会增加作用在转子叶片上的空气动力学负荷，由于后缘延伸部的硬度更高，嵌入件可防止抖动。
后缘部可由例如设置于一个或多个元件两侧上的两层薄片构成，用于将所述元件嵌入所述两层薄片之间。所述层和所述元件可用适合的胶粘物粘在一起，也可以采用任何适合的焊接方法，也可以采用任何适合的橡胶硫化法来连接各部件。
进一步，后缘部包括两个安装凸缘、延伸部、以及这些部件之间的交集区，该后缘部可一体成型，或分开成型，不同硬度和/或材料的元件可放置于模具中，并在模制过程中嵌入。
后缘部的嵌入件可由任何适合的聚合物和/或金属制成，或者甚至可由纤维增强预制组件制成，包括玻璃纤维、碳纤维或任何其他类型的纤维，包括任何类型的纤维的混合物。
构建根据本发明的用于风力涡轮机转子叶片的后缘部的一种方式是，所述一个或多个嵌入件设置在两薄片层之间，该两薄片层从后缘延伸部延伸出来，构成安装凸缘。具有第一硬度的薄片或带与具有第二硬度且更高硬度的嵌入件将防止后缘延伸部在风中抖动，而仍然能够根据来自风力涡轮机叶片压力面和吸力面气流的差异而调整。后缘部可由两条坚固的弹性带制成，以形成锋利的后缘，并且包住一条5至15毫米宽/厚的延性的或高粘度的材料，例如丁基橡胶，以实现从后缘至后缘部之间的光滑几何结构。转子叶片上的后缘越厚，就需要越多的延性材料来填充间隙。在实践中，例如包住所述延性的或高粘度的材料的三种或四种不同的预制类型的后缘部，可覆盖厚度为2至15毫米的全部后缘，这是由于延性的和/或高粘度的材料将在安装时发生变形，以填充后缘和交集区之间的间隙，该交集区介于安装凸缘和后缘部的延伸部之间。
根据本发明的风力涡轮机转子叶片可例如包括后缘部，该后缘部上的安装凸缘的内表面是自粘的。构成安装凸缘的薄片或带可为聚氨酯薄片，例如又称为“直升机胶带”的一类薄片，其被用作沿着风力涡轮机转子叶片前缘的覆盖物，以避免侵蚀。通过将内表面制成自粘的，安装过程变得非常简单而容易进行，这在已经安装好的转子叶片上进行安装时，尤其是个优势。当安装凸缘为自粘的时，在尚未安装的转子叶片上安装后缘部更加容易。
此外，由于延伸部中的嵌入件可设置在两层自粘的薄片或带之间，安装凸缘可制成自粘的。这样，仅有安装凸缘的内侧面具有防护衬背胶带。
根据本发明的风力涡轮机转子叶片可具有后缘部，该后缘部包括在后缘延伸部的最远端边缘的大体笔直的后边缘。
根据本发明的风力涡轮机转子叶片可具有后缘部，该后缘部包括在后缘延伸部的最远端边缘的锯齿状后边缘。
所述后缘延伸部的最远端边缘可为笔直的或锯齿状的，这取决于解决具体问题的具体作用。
本发明进一步包括一种用于装配上述具有后缘部的风力涡轮机转子叶片的方法，其中该方法至少包括以下步骤中的两个：
-准备风力涡轮机转子叶片的后缘，用于安装后缘部；
-从可供选择的多个后缘部中选择一个后缘部；
-沿着风力涡轮机转子叶片的后缘，设置所选择的后缘部，以使可变形材料对着风力涡轮机叶片的后缘放置；
-将两个安装凸缘中的第一个安装凸缘粘合至风力涡轮机转子叶片的压力面或吸力面，并沿着后缘；
-将两个安装凸缘中的第二个安装凸缘粘合至风力涡轮机转子叶片的另一个压力面或吸力面，并沿着后缘。
由于转子叶片后缘的厚度可能随着长度而变化，安装根据本发明的后缘部可包括使用几种不同类型的后缘部。一种类型的后缘部可例如设计为覆盖1至5毫米的后缘厚度，另一种类型为覆盖5至10毫米的后缘厚度，而另一种类型则覆盖10至20毫米的后缘厚度。
进一步，根据本发明的后缘部可设计为在后缘延伸部的最远端边缘处具有多种形状。可以是多种不同方式的笔直的或锯齿状的，并且延伸部可设计为具有适于不同情形的不同长度。延伸部可例如具有笔直的最远端边缘，长度为30至70毫米或更多，延伸部的厚度为例如1至3毫米，例如2毫米。
根据本发明的方法可进一步包括至少以下步骤：
-将衬背胶带从两个安装凸缘中的第一个安装凸缘的内表面移除，从而露出该安装凸缘内表面上的胶粘剂；
-将所述安装凸缘朝着风力涡轮机转子叶片的压力面或吸力面的表面压紧；
-将衬背胶带从两个安装凸缘中的第二个安装凸缘的内表面移除，从而露出该安装凸缘内表面上的胶粘剂；
-将安装凸缘朝着风力涡轮机转子叶片的另一个压力面或吸力面的表面压紧。
根据本发明的方法通常也包括：准备风力涡轮机转子叶片后缘，其用于安装后缘部，其中该准备的步骤可包括以下步骤中的至少一个：
-清洁；
-磨削；
-涂漆和/或；
-在安装所述后缘部之前，对风力涡轮机转子叶片压力面和吸力面上沿着后缘的区域进行抛光。
取决于后缘的形状和条件，以及所使用的胶粘剂的规格，可能要满足不同的、或多或少严苛的要求，以在后缘和后缘部之间获得适当的粘合力。
安装凸缘的外侧以及后缘部的延伸部的外侧，可由薄的保护片覆盖。该保护薄片将防止后缘部在制造过程中受损，特别是在安装过程中受损，这是因为在安装至后缘时，需要至少作用在安装凸缘上。安装凸缘通常粘合至后缘，并且例如通过某种滚轮工具或通过用手人工摩擦，安装凸缘不得不被推向后缘/吸力面/压力面。在成功安装之后，保护薄片可通过简单剥离而轻易移除。
根据本发明的后缘部不会增加转子叶片上的空气动力学负荷，由于其是柔性的，并且会追随着风，极大地减少了空气动力学噪音，其制作成本低廉，并且安装费用低廉，例如在安装转子叶片之前安装在现场，或者和已安装在风力涡轮机上的转子叶片一同安装。
附图说明
现参照附图，仅通过举例描述本发明的实施方式，其中：
图1示出了一种风力涡轮机
图2示出了风力涡轮机转子叶片的截面
图3示出了后缘部，其中后缘延伸部的最远端边缘是笔直的
图4示出了后缘部，其中后缘延伸部的最远端边缘是锯齿状的
图5示出了风力涡轮机转子叶片和后缘部的截面的一部分
图6示出了具有安装好的后缘部的风力涡轮机转子叶片的截面的一部分
图7示出了具有笔直的后缘部的风力涡轮机转子叶片
图8示出了具有锯齿状的后缘部的风力涡轮机转子叶片。
在下文中，将对附图逐一进行描述，对图中可见的不同部件和位置进行编号，在不同附图中，以相同数字表示。并非特定附图中所表示的全部部件和位置都必须与该附图一同讨论。
附图标记列表
1 风力涡轮机
2 塔架
3 基座
4 机舱
5 轮毂
6 风力涡轮机转子叶片
7 叶片的第一端
8 叶片的第二端
9 风力涡轮机叶片截面
10 前缘
11 后缘
12 压力面
13 吸力面
14 后缘部
15 第一安装凸缘
16 第二安装凸缘
17 后缘延伸部
18 交集区
19 交集区的延性材料
20 后缘延伸部的最远端边缘
21 后缘的钝部
22 后缘延伸部内的嵌入件
发明具体描述
在图1中，可见一种典型的风力涡轮机1，其包括安装在基座3上的塔架2。塔架2顶部可见机舱4，机舱4包括例如齿轮箱、发电机和其他组件。在机舱4处，也可安装有用于承载转子的轴，该转子包括轮毂5和三个风力涡轮机转子叶片6。转子叶片6的第一端7设置在轮毂5处，该第一端7称为转子叶片6的根部。转子叶片6的第二端8构成尖部。
图2示出了带有前缘10和后缘11的风力涡轮机转子叶片6的截面，该前缘10和后缘11通过特定翼面轮廓的压力面12和吸力面13连接。前缘10和后缘11都描述为直线后方的区域，因为术语“前缘10”和“后缘11”基本上指的是一个区域，而不是界定明确的线。可认为，至少后缘11的界定非常明确，因为它是叶片6的最远端边缘，来自压力面12的气流和来自吸力面13的气流在这里会合，然而后缘11很难制造并处理成理论上最优的锐利的边缘，有时翼面设计为切去顶端的轮廓，后缘11是钝的。在这种情形中，术语前缘10和后缘11理解为邻近最外缘的区域。
图3示出了后缘部14，该后缘部14包括第一安装凸缘15和第二安装凸缘16、后缘延伸部17、交集区18，第一安装凸缘15和第二安装凸缘16与后缘延伸部17在交集区18处会合。在交集区18中，设有延性的或高粘度的材料19。该延性的或高粘度的材料19是可变形的，以便挤压风力涡轮机转子叶片6的后缘11，以获得良好接触并产生柔性区域，在该柔性区域处，后缘延伸部17可根据压力面12和吸力面13之间的压力差而弯曲。因此，该延性的或高粘度的材料19可为较为适合的橡胶，例如丁基橡胶，也可以是一种胶粘剂，该胶粘剂也可以是一种丁基橡胶或其他适合的材料。在图3中，后缘延伸部17的最远端边缘20为直的，并且仅有极少几毫米厚。
图4所示与图3大体相似，但在该图中，可见后缘部14具有锯齿状的后缘延伸部17的最远端边缘20。这些锯齿为三角形，但也可以是不同的但适合的形状，以减少来自后缘11/后缘延伸部17的空气动力学噪音。
图5示出了风力涡轮机转子叶片6和后缘部14的截面的一部分。在该图中，可清楚地看到，后缘部14包括构成第一安装凸缘15的薄片或带，该第一安装凸缘15安装于风力涡轮机转子叶片6的压力面12上，后缘部14还包括构成第二安装凸缘16的薄片或带，该第二安装凸缘16安装于风力涡轮机转子叶片6的吸力面13上。进一步，所述薄片或带包住一个或多个元件21，为后缘延伸部17提供一定的结构刚度，以防止后缘延伸部17由于气流中的湍流而抖动。在交集区18中，设置延性的或高粘度的材料19，该材料具有可手动调节的厚度和形状，当安装后缘部14时，该材料在安装期间通过塑性变形来匹配后缘11的钝部21。
图6示出了安装有后缘部14的风力涡轮机转子叶片6的截面的一部分。此处可见所述延性的和/或高粘度的材料19与后缘11的钝部21相邻，可见所述第一安装凸缘15和第二安装凸缘16安装在各自的表面12、13上。构成后缘部表层的薄片或带可由任意适合的材料制成，例如耐性强且坚固的聚氨酯，就是适合的。在图6中，在后缘延伸部14的最远端边缘20处，两表层相互固定，形成非常薄的边缘。安装凸缘15、16可制成自粘的，这将使得很容易安装到后缘11上。进一步，一个或多个元件22可设置在两层薄片/带之间，并通过在组装过程中使用的胶粘剂固定，或者通过薄片/带上的自粘层固定。当然，完整的后缘部14可模塑成所要的形状，而不是由多个部件组装而成。
在图7和图8中可见的风力涡轮机转子叶片6分别具有如图3所示笔直的后缘部14和如图4所示锯齿状的后缘部14。后缘部14作为朝着叶片的尖端8的一部分，安装在风力涡轮机转子叶片上，通常安装这种后缘部14的特定原因是为了减少空气动力学噪音。
本发明不限于这里所描述的实施例，并且可在不脱离如权利要求所描述的本发明的保护范围内进行修改或改编。
Claims (9)
1.一种适用于现代风力涡轮机(1)的风力涡轮机转子叶片(6)，所述风力涡轮机转子叶片(6)具有从第一端(7)延伸至第二端(8)的长度，所述风力涡轮机转子叶片(6)还包括前缘(10)和后缘(11)，其中压力面(12)和吸力面(13)在所述前缘(10)和所述后缘(11)之间延伸，并从而限定了翼型截面(9)，其中所述后缘(11)沿着所述风力涡轮机转子叶片(6)的所述长度的至少一部分，所述后缘(11)包括后缘部(14)，所述后缘部(14)包括第一安装凸缘(15)和第二安装凸缘(16)，第一安装凸缘(15)和第二安装凸缘(16)均具有一宽度，所述第一和第二安装凸缘(15，16)设置为与后缘延伸部(17)相连，其中所述第一安装凸缘和第二安装凸缘(15，16)都包括内表面，所述内表面用于安装至所述风力涡轮机转子叶片(6)的压力面(12)和吸力面(13)上，其特征在于：所述后缘部包括一区域，所述区域位于所述两个安装凸缘和所述后缘延伸部之间的交集处，其中在所述区域内设有延性材料。
2.根据权利要求1所述的风力涡轮机转子叶片(6)，其特征在于：所述后缘部(14)在后缘延伸部(17)处包括一个或多个嵌入件(22)，所述嵌入件(22)与所述安装凸缘(15，16)相比，具有更高的硬度。
3.根据权利要求2所述的风力涡轮机转子叶片(6)，其特征在于：所述一个或多个嵌入件(22)设置在两层薄片之间，其中所述两层薄片从所述后缘延伸部(17)延伸出来，并构成所述安装凸缘(15，16)。
4.根据权利要求1所述的风力涡轮机转子叶片(6)，其特征在于：所述后缘部上的所述第一和第二安装凸缘(15，16)的所述内表面为自粘的。
5.根据权利要求1所述的风力涡轮机转子叶片(6)，其特征在于：所述后缘部(14)在所述后缘延伸部(17)的最远端边缘(20)处包括大体笔直的后边缘。
6.根据权利要求1所述的风力涡轮机转子叶片，其特征在于：所述后缘部(14)在所述后缘延伸部(17)的最远端边缘(20)处包括锯齿状的后边缘。
7.一种装配如权利要求1所述的具有后缘部(14)的风力涡轮机转子叶片(6)的方法，其特征在于，所述方法至少包括以下步骤中的三个：
-准备风力涡轮机转子叶片(6)的后缘(11)，用于安装后缘部(14)；
-从可供选择的多个后缘部(14)中选择一个后缘部(14)；
-沿着所述风力涡轮机转子叶片(6)的所述后缘(11)设置所选择的后缘部(14)，以使可变形材料对着所述风力涡轮机转子叶片的所述后缘(11)放置；
-将两个安装凸缘(15，16)中的第一个安装凸缘粘合至所述风力涡轮机转子叶片(6)的压力面(12)或吸力面(13)，并沿着所述后缘(11)；
-将两个安装凸缘(15，16)中的第二个安装凸缘粘合至所述风力涡轮机转子叶片(6)的另一个压力面(12)或吸力面(13)，并沿着所述后缘(11)。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括至少以下步骤：
-将衬背胶带从两个安装凸缘(15，16)中的第一个安装凸缘的内表面移除，从而露出所述安装凸缘(15，16)的内表面上的胶粘剂；
-将所述安装凸缘(15，16)朝着风力涡轮机转子叶片(6)的压力面(12)或吸力面(13)的表面压紧；
-将衬背胶带从两个安装凸缘(15，16)中的第二个安装凸缘的内表面移除，从而露出所述安装凸缘(15，16)的内表面上的胶粘剂；
-将安装凸缘(15，16)朝着风力涡轮机转子叶片(6)的另一个压力面(12)或吸力面(13)的表面压紧。
9.根据权利要求7至8任一项所述的方法，其特征在于，准备风力涡轮机转子叶片(6)的所述后缘(11)，以安装所述后缘部(14)，所述准备步骤包括以下步骤中的至少一个：
-清洁；
-磨削；
-涂漆和/或；
-在安装所述后缘部(14)之前，对风力涡轮机转子叶片(6)的压力面(12)和吸力面(13)上沿着所述后缘(11)的区域进行抛光。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DKPA201270280A DK177533B1 (en) | 2012-05-25 | 2012-05-25 | Trailing edge tape |
| DKPA201270280 | 2012-05-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103266985A CN103266985A (zh) | 2013-08-28 |
| CN103266985B true CN103266985B (zh) | 2015-05-20 |
Family
ID=48446201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310194925.XA Active CN103266985B (zh) | 2012-05-25 | 2013-05-23 | 后缘带 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20130323070A1 (zh) |
| EP (1) | EP2667019B1 (zh) |
| CN (1) | CN103266985B (zh) |
| DK (1) | DK177533B1 (zh) |
| ES (1) | ES2632425T3 (zh) |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9458821B2 (en) * | 2012-09-11 | 2016-10-04 | General Electric Company | Attachment system for a wind turbine rotor blade accessory |
| US9890764B2 (en) * | 2014-03-26 | 2018-02-13 | General Electric Company | Trailing edge cap for a rotor blade and method of manufacturing same |
| DE102014206345A1 (de) | 2014-04-02 | 2015-10-08 | Wobben Properties Gmbh | Verfahren zum Anbringen einer Zackenhinterkante an einer Blatthinterkante eines Rotorblattes |
| TR201909371T4 (tr) * | 2014-07-03 | 2019-07-22 | Lm Wp Patent Holding As | Bir rüzgar türbini kanadı. |
| WO2016041557A1 (en) * | 2014-09-15 | 2016-03-24 | Envision Energy (Denmark) Aps | Wind turbine blade with customised chord length |
| US9869296B2 (en) * | 2015-05-07 | 2018-01-16 | General Electric Company | Attachment method and system to install components, such as tip extensions and winglets, to a wind turbine blade |
| US9869295B2 (en) * | 2015-05-07 | 2018-01-16 | General Electric Company | Attachment method to install components, such as tip extensions and winglets, to a wind turbine blade, as well as the wind turbine blade and component |
| DE102016101485A1 (de) * | 2016-01-28 | 2017-08-03 | Wobben Properties Gmbh | Verfahren zum Nachrüsten einer Zacken-Nachrüsteinheit an einer Hinterkante eines Windenergieanlagen-Rotorblattes und Zacken-Nachrüsteinheit für ein Windenergieanlagen-Rotorblatt |
| DE102015217331A1 (de) * | 2015-09-10 | 2017-03-16 | Wobben Properties Gmbh | Verfahren zum Nachrüsten einer Zackeneinheit an einer Hinterkante eines Windenergieanlagen-Rotorblattes und Zacken-Nachrüsteinheit für ein Windenergieanlagen-Rotorblatt |
| EP3347592A1 (de) * | 2015-09-10 | 2018-07-18 | Wobben Properties GmbH | Verfahren zum nachrüsten einer zacken-nachrüsteinheit an einer hinterkante eines windenergieanlagen-rotorblattes und zacken-nachrüsteinheit für ein windenergieanlagen-rotorblatt |
| DE102015012428A1 (de) * | 2015-09-25 | 2017-03-30 | Senvion Gmbh | Rotorblatt, Windernergieanlage, Verfahren zum Herstellen eines Rotorblatts und zum Aufstellen einer Windenergieanlage |
| US10100805B2 (en) * | 2015-10-12 | 2018-10-16 | General Electric Compant | Tip extension assembly for a wind turbine rotor blade |
| GB201520725D0 (en) * | 2015-11-24 | 2016-01-06 | Vestas Wind Sys As | improvements relating to wind turbine blades |
| US10240576B2 (en) * | 2015-11-25 | 2019-03-26 | General Electric Company | Wind turbine noise reduction with acoustically absorbent serrations |
| EP3176425A1 (en) * | 2015-12-01 | 2017-06-07 | Stichting Nationaal Lucht- en Ruimtevaart Laboratorium | Assembly of aerofoil-shaped body and noise reducing serration and wind turbine provided therewith |
| US10107302B2 (en) * | 2015-12-10 | 2018-10-23 | General Electric Company | Durable riblets for engine environment |
| DE102016117012A1 (de) * | 2016-09-09 | 2018-03-15 | Wobben Properties Gmbh | Windenergieanlagen-Rotorblatt |
| CN108626069B (zh) * | 2017-03-24 | 2020-12-29 | 株洲时代新材料科技股份有限公司 | 一种风电叶片 |
| EP3587798B1 (en) | 2018-06-27 | 2020-10-14 | Siemens Gamesa Renewable Energy A/S | Aerodynamic structure |
| EP3587799A1 (en) * | 2018-06-27 | 2020-01-01 | Siemens Gamesa Renewable Energy A/S | Aerodynamic structure |
| US20210270231A1 (en) | 2018-07-20 | 2021-09-02 | Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno | System and method for aerodynamic torsion damping of wind turbine rotor blade |
| GB201817618D0 (en) * | 2018-10-29 | 2018-12-12 | Blade Dynamics Ltd | Sealing member for a sectioned wind turbine blades |
| DE102018127367A1 (de) * | 2018-11-02 | 2020-05-07 | Wobben Properties Gmbh | Rotorblatt für eine Windenergieanlage und Windenergieanlage |
| EP4202203A1 (en) * | 2019-03-08 | 2023-06-28 | Siemens Gamesa Renewable Energy A/S | Flexible tool and method for creating a transition from an edge of an add-on part mounted on the outer surface of a rotor blade |
| CN109928296A (zh) * | 2019-04-15 | 2019-06-25 | 上海艾郎风电科技发展（集团）有限公司 | 风电叶片的后缘吊装保护工装 |
| EP3959065A1 (en) | 2019-04-23 | 2022-03-02 | Vestas Wind Systems A/S | Method of forming a wind turbine blade |
| JP7277316B2 (ja) * | 2019-08-30 | 2023-05-18 | 三菱重工業株式会社 | 風車翼装置及び風車翼アタッチメント部材 |
| GB202211012D0 (en) * | 2022-07-28 | 2022-09-14 | Lm Wind Power As | Method and tool for applying a panel to the surface of a wind turbine blade |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1110368A (zh) * | 1993-11-04 | 1995-10-18 | 斯道克产品工程公司 | 风力涡轮 |
| WO1998021091A1 (de) * | 1996-11-14 | 1998-05-22 | Philippe Arribi | Strömungskörper |
| WO2008131800A1 (en) * | 2007-04-30 | 2008-11-06 | Vestas Wind Systems A/S | A wind turbine blade |
| CN102007291A (zh) * | 2008-08-06 | 2011-04-06 | 三菱重工业株式会社 | 风车翼和使用该风车翼的风力发电装置 |
| WO2011157849A2 (en) * | 2010-06-18 | 2011-12-22 | Suzlon Blade Technology B.V. | Rotor blade for a wind turbine |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3012007A1 (de) * | 1980-03-28 | 1981-10-08 | Gebr. Happich Gmbh, 5600 Wuppertal | Schaumstoffkoerper, insbesondere armaturentafel fuer kraftfahrzeuge |
| US7637721B2 (en) * | 2005-07-29 | 2009-12-29 | General Electric Company | Methods and apparatus for producing wind energy with reduced wind turbine noise |
| US7811063B2 (en) * | 2006-11-03 | 2010-10-12 | General Electric Company | Damping element for a wind turbine rotor blade |
| WO2008077398A1 (en) * | 2006-12-22 | 2008-07-03 | Vestas Wind Systems A/S | Automatic grinding machine for grinding elongated objects, like rotor blades for windturbines |
| US8038407B2 (en) * | 2010-09-14 | 2011-10-18 | General Electric Company | Wind turbine blade with improved trailing edge bond |
| US8523515B2 (en) * | 2010-11-15 | 2013-09-03 | General Electric Company | Noise reducer for rotor blade in wind turbine |
| US8777583B2 (en) * | 2010-12-27 | 2014-07-15 | General Electric Company | Turbine airfoil components containing ceramic-based materials and processes therefor |
| US8506250B2 (en) * | 2011-10-19 | 2013-08-13 | General Electric Company | Wind turbine rotor blade with trailing edge extension and method of attachment |
-
2012
- 2012-05-25 DK DKPA201270280A patent/DK177533B1/en not_active IP Right Cessation
-
2013
- 2013-05-23 ES ES13168913.5T patent/ES2632425T3/es active Active
- 2013-05-23 EP EP13168913.5A patent/EP2667019B1/en not_active Not-in-force
- 2013-05-23 CN CN201310194925.XA patent/CN103266985B/zh active Active
- 2013-05-23 US US13/900,927 patent/US20130323070A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1110368A (zh) * | 1993-11-04 | 1995-10-18 | 斯道克产品工程公司 | 风力涡轮 |
| WO1998021091A1 (de) * | 1996-11-14 | 1998-05-22 | Philippe Arribi | Strömungskörper |
| WO2008131800A1 (en) * | 2007-04-30 | 2008-11-06 | Vestas Wind Systems A/S | A wind turbine blade |
| CN102007291A (zh) * | 2008-08-06 | 2011-04-06 | 三菱重工业株式会社 | 风车翼和使用该风车翼的风力发电装置 |
| WO2011157849A2 (en) * | 2010-06-18 | 2011-12-22 | Suzlon Blade Technology B.V. | Rotor blade for a wind turbine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2667019A2 (en) | 2013-11-27 |
| EP2667019A3 (en) | 2016-09-07 |
| US20130323070A1 (en) | 2013-12-05 |
| EP2667019B1 (en) | 2017-04-12 |
| DK177533B1 (en) | 2013-09-08 |
| ES2632425T3 (es) | 2017-09-13 |
| CN103266985A (zh) | 2013-08-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103266985B (zh) | 后缘带 | |
| CN102465827B (zh) | 用于风力涡轮机转子叶片的降噪装置 | |
| CA2774582C (en) | Spoiler for a wind turbine rotor blade | |
| CN102400846B (zh) | 具有改进的后缘结合的风力涡轮叶片 | |
| CN102691615B (zh) | 用于风力机中的转子叶片的提升装置 | |
| DK177928B1 (en) | Wind turbine blade with extended shell section | |
| CA2938798C (en) | Method for manufacturing a rotor blade of a wind power plant, rotor blade and wind power plant | |
| CN110431303B (zh) | 前缘保护盖、风轮机叶片以及制备风轮机叶片的方法 | |
| EP2843227B1 (en) | Method for installing a shear web insert within a segmented rotor blade assembly | |
| CN107110111B (zh) | 设置有表面安装装置的风力涡轮机叶片 | |
| US9945353B2 (en) | Spoiler for a wind turbine blade | |
| EP3279467B1 (en) | Vortex generators for wind turbine rotor blades | |
| CN103061966A (zh) | 具有后缘延伸部的风力涡轮机转子叶片以及连接方法 | |
| WO2007078998A3 (en) | Impeller | |
| US20130164141A1 (en) | Blade with semi-rigid trailing edge | |
| CN102465828A (zh) | 用于风力涡轮机中转子叶片的降噪装置 | |
| CN101936251A (zh) | 用于风力涡轮机叶片的改型套筒 | |
| US20150086379A1 (en) | Propeller blade assembly | |
| JP2020532675A (ja) | 風力タービンブレードを補強する方法 | |
| CN105556115A (zh) | 具有波浪形后缘的风力涡轮机叶片 | |
| CN107208604A (zh) | 设有表面安装装置的风轮机叶片 | |
| CN114127427A (zh) | 纵向边缘延伸件 | |
| CN108150344A (zh) | 用于风力发电机组叶片的降噪结构、叶片和风力发电机组 | |
| JP7387356B2 (ja) | フロントガラスワイパーシステムブレードアセンブリ、およびその組立方法 | |
| EP2412517B1 (en) | System for the formation of small curvature radius in preformed mineral wool panels |
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 |