CN108368824A - 风力涡轮机叶片 - Google Patents

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Abstract

一种风力涡轮机叶片包括外蒙皮，该外蒙皮包括由两个或更多个长形织物支撑构件沿该风力涡轮机叶片的大部分长度支撑的张紧织物。该外蒙皮连接到该两个或更多个长形织物支撑构件中的每一个长形织物支撑构件上。

Description

风力涡轮机叶片
技术领域
本发明涉及风力涡轮机叶片。
发明背景
用于由大气流动生成电力的风力涡轮机是现在众所周知的。风力涡轮机典型地包括转子，该转子具有从连接到可旋转轴上的轮毂延伸的若干翼形叶片。转子定向于风中，这样使得当空气跨风力涡轮机叶片流动时，在每个叶片上施加升力，从而使转子和轴旋转，并且发电机由此生成电力。
由风力涡轮机产生的功率直接取决于风力涡轮机叶片在其旋转时扫过的有效表面积。因此，具有更长叶片的风力涡轮机典型地产生更多功率。然而，随着叶片大小的增加，叶片的重量也增加。因此，为了构建更大的叶片，需要开发由更轻材料制成但仍然足够坚固以经受施加在风力涡轮机叶片上的力的风力涡轮机叶片。对于当前技术水平的10MW至20MW风力涡轮机所需的较大低重量叶片的开发尤其如此。另外地，需要具有先进控制特征的叶片，这些先进控制特征允许响应于改变的风力条件主动地控制叶片的形状和特性，以便进一步改善风力涡轮机效率。
减少风力涡轮机叶片的重量的一种方式是利用张紧纺织品替换每个叶片的外表面的部分。例如，US 2014/0119940 A1披露了一种具有自支撑结构框架的风力涡轮机叶片，该自支撑结构框架具有多个弦向构件和一个或多个翼展方向构件，该多个弦向构件中的每一者具有空气动力学轮廓。风力涡轮机叶片还包括位于自支撑结构框架上的处于张紧状态下用于生成空气动力学表面的织物蒙皮。织物蒙皮经由多个张紧构件附接到弦向构件和翼展方向构件两者上。然而，US 2014/0119940 A1中披露的张紧织物表面被分成多个部分，该多个部分跨叶片横向延伸。叶片还暴露多个张紧构件，该多个张紧构件中断叶片的外表面并具有吸引雷击的风险。US 2014/0119940 A1还披露了大量内部和外部结构部件，所有这些结构部件对叶片的重量有影响。此外，US 2014/0119940 A1披露了织物蒙皮部分在构建期间在多个张紧构件之间张紧，但在使用期间不能够主动地控制织物蒙皮中的张力。
因此，提供轻便但还刚性且坚固的风力涡轮机叶片将是有益的。本发明的一些实施例旨在减少对风力涡轮机叶片外表面的UV损伤和腐蚀问题。本发明的一些实施例旨在提供一种可以以其分开的组成部分容易地运输的风力涡轮机叶片。本发明的一些实施例旨在提供一种不存在增加的雷击风险的风力涡轮机叶片。
发明内容
本发明的第一方面提供一种包括外蒙皮的风力涡轮机叶片，该外蒙皮包括由两个或更多个长形织物支撑构件沿该风力涡轮机叶片的大部分长度支撑的张紧织物，该外蒙皮连接到该两个或更多个长形织物支撑构件中的每一个长形织物支撑构件上。
在使用中，该风力涡轮机叶片典型地连接到风力涡轮机的轮毂上，该轮毂自身固定到可旋转轴上。可能的是，该风力涡轮机叶片固定地附接到该风力涡轮机的该轮毂上。可替代地，可能的是，该风力涡轮机叶片通过叶片倾斜控制机构连接到该轮毂上。该叶片倾斜控制机构典型地提供该风力涡轮机叶片的可控制倾斜。该叶片倾斜控制机构可以包括可调整俯仰和/或偏航机构。各自根据本发明的第一方面的多个风力涡轮机叶片(例如三个此类风力涡轮机叶片)典型地连接到(例如固定地附接到)该轮毂上。该或这些风力涡轮机叶片、该轮毂和该轴一起限定该风力涡轮机的转子。每个风力涡轮机叶片典型地被定向成使得朝向该转子流动并且随后跨过所述风力涡轮机叶片的该外蒙皮的空气在所述风力涡轮机叶片上施加升力，从而使该风力涡轮机叶片、该轮毂和该轴绕轴线旋转，该轴线平行于该轴并延伸穿过其中心。该风力涡轮机典型地由该轴的所产生旋转生成电力，例如通过驱动发电机的该轴。
包括张紧织物的该外蒙皮典型地是轻便的(例如因为织物典型地是轻便的)。因此，相比于具有由典型刚性结构材料制成的外表面的风力涡轮机叶片，该风力涡轮机叶片的总重减少。这允许使用更大和/或更长叶片(对于给定叶片重量容差)，这些叶片可以在该轴上施加更大的转矩并且因此可以产生更大的风力涡轮机功率输出。
该风力涡轮机叶片典型地包括内部支撑结构。优选地，该两个或更多个长形织物支撑构件中的至少一个长形织物支撑构件可滑动地附接到该内部支撑结构上(由此将该外蒙皮联接到所述内部支撑结构上)，这样使得该两个或更多个长形织物支撑构件中的所述至少一个长形织物支撑构件是沿该风力涡轮机叶片的至少一部分长度(纵向地)可滑动的。可能的是，该两个或更多个长形织物支撑构件中的一些或更多个长形织物支撑构件可滑动地附接到该内部支撑结构上，这样使得这些长形织物支撑构件中的所述一些或更多个长形织物支撑构件是沿该风力涡轮机叶片的至少一部分长度(纵向地)可滑动的。可能的是，该两个或更多个长形织物支撑构件中的每一个长形织物支撑构件可滑动地附接到该风力涡轮机叶片的内部支撑结构上，这样使得该两个或更多个长形织物支撑构件中的所述一个或多个长形织物支撑构件中的每一个长形织物支撑构件是沿该风力涡轮机叶片的至少一部分长度(纵向地)可滑动的。因此，本发明扩展到一种包括内部支撑结构和外蒙皮的风力涡轮机叶片，该外蒙皮包括由两个或更多个长形织物支撑构件沿该风力涡轮机叶片的大部分长度支撑的张紧织物，该外蒙皮连接到该两个或更多个长形织物支撑构件中的每一个长形织物支撑构件上，该两个或更多个长形织物支撑构件可滑动地附接到所述内部支撑结构上，这样使得该两个或更多个长形织物支撑构件中的每一个长形织物支撑构件是沿该风力涡轮机叶片的至少一部分长度可滑动的。
还可能的是，该两个或更多个长形织物支撑构件中的一个或多个长形织物支撑构件固定地附接到该内部支撑结构上。可能的是，该两个或更多个长形织物支撑构件中的一些或更多个长形织物支撑构件固定地附接到该内部支撑结构上。可能的是，该两个或更多个长形织物支撑构件中的每一个长形织物支撑构件固定地附接到该内部支撑结构上。可能的是，该两个或更多个长形织物支撑构件中的一个长形织物支撑构件可滑动地附接到该内部支撑结构上，并且该两个或更多个长形织物支撑构件中的另一个长形织物支撑构件固定地附接到该内部支撑结构上。可能的是，该两个或更多个长形织物支撑构件中的一个或多个长形织物支撑构件可滑动地附接到该内部支撑结构上，并且该两个或更多个长形织物支撑构件中的另外的一个或多个长形织物支撑构件固定地附接到该内部支撑结构上。
风力涡轮机叶片典型地在使用中经受在叶片旋转时使其偏转的力。典型风力涡轮机叶片的偏转可以引起外部叶片壳体的偏转和/或对其造成损伤。通过向本发明的第一方面的风力涡轮机叶片提供包括张紧织物的外蒙皮，并且通过将所述外蒙皮连接到该两个或更多个长形织物支撑构件上，其中所述两个或更多个长形织物支撑构件中的至少一个长形织物支撑构件、并且典型地每一个长形织物支撑构件可滑动地附接到该内部支撑结构上，这样使得该两个或更多个长形织物支撑构件中的所述至少一个长形织物支撑构件、并且典型地每一个长形织物支撑构件是沿该风力涡轮机叶片的至少一部分长度(纵向地)可滑动的，该风力涡轮机叶片的该外蒙皮和该内部支撑结构能够在该风力涡轮机叶片(即在该内部支撑结构)偏转时在一定程度上独立于彼此移动。例如，该外蒙皮典型地能够在不有害地中断或损伤该外蒙皮(或该叶片的主要由该内部支撑结构结合该外蒙皮限定的空气动力学轮廓)的情况下，在所述风力涡轮机叶片偏转时(例如在该内部支撑结构偏转时)沿该风力涡轮机叶片的一部分长度滑动、弯曲或流动。这些长形织物支撑构件典型地确保该外蒙皮被支撑并且因此在该风力涡轮机叶片偏转时保持紧密平滑的轮廓。另外地，这些长形织物支撑构件中的至少一个长形织物支撑构件、并且典型地每一个长形织物支撑构件典型地能够在该风力涡轮机叶片偏转时(例如在该内部支撑结构偏转时)沿该风力涡轮机叶片的至少一部分长度滑动，这典型地确保所述长形织物支撑构件不翘曲或以其他方式变形(否则该变形可能阻断或损伤空气动力学轮廓)。这些长形织物支撑构件还典型地抵抗由来自风或旋转力的压力引起的不想要变形支撑该外蒙皮。
可能的是，该外蒙皮直接连接到这些长形织物支撑构件中的一个或多个长形织物支撑构件上(例如连接到这些长形织物支撑构件中的每一个长形织物支撑构件上)但不直接连接到该内部支撑结构上。可能的是，该外蒙皮通过与该外蒙皮直接连接的这些长形织物支撑构件中的所述一个或多个长形织物支撑构件(例如通过这些长形织物支撑构件中的每一个长形织物支撑构件)联接到该内部支撑结构上。
应当理解的是，术语“风力涡轮机叶片”典型地是指由所接收空气流动生成升力的风力涡轮机叶片结构的一部分。“风力涡轮机叶片”典型地不包括风力涡轮机叶片结构的其他可能部分，诸如连接部分(例如，该风力涡轮机叶片结构的将该风力涡轮机叶片结构连接到该轮毂上的部分)。因此，“风力涡轮机叶片的长度”典型地是指风力涡轮机叶片结构的由所接收空气流动生成升力的所述部分的长度并且典型地不是指该风力涡轮机叶片结构的包括连接部分(例如，该风力涡轮机叶片结构的将该风力涡轮机叶片结构连接到该轮毂上的部分)的长度。
该风力涡轮机叶片典型地是用于水平轴线风力涡轮机的风力涡轮机叶片。可替代地，该风力涡轮机叶片可以是用于竖直轴线风力涡轮机的风力涡轮机叶片。
可能的是，该外蒙皮基本上由张紧织物构成。可能的是，该外蒙皮的大部分由张紧织物构成。可能的是，该外蒙皮整个由张紧织物构成。可能的是，所述外蒙皮是外部张紧织物蒙皮。张紧织物典型地更符合该风力涡轮机叶片的(例如内部支撑结构的)空气动力学轮廓。张紧织物还典型地在使用中更好地维持空气动力学轮廓。
将理解的是，术语“织物”是用于指任何适合的织物、纺织品、织料、层合物或其适合风力涡轮机叶片的外蒙皮的构建的组合。织物可以是包括天然和/或人造纤维网的任何柔性编织或非编织材料。所述天然和/或人造纤维可以是编织、针织、钩织、打结、毡制、黏结或胶合在一起的。
可能的是，所述外蒙皮包括薄(张紧织物)片材。可能的是，所述片材相对于该风力涡轮机叶片的尺寸(例如宽度和/或阔度)较薄。
可能的是，该外蒙皮包括外部接收风的表面。可能的是，所述外部接收风的表面基本上由张紧织物构成。可能的是，该外部接收风的表面的大部分由张紧织物构成。可能的是，该外部接收风的表面整个由张紧织物构成。可能的是，所述外部接收风的表面是外部张紧织物接收风的表面。
可能的是，外蒙皮包括接近该内部支撑结构的内表面。可能的是，所述内表面基本上由张紧织物构成。可能的是，该内表面的大部分由张紧织物构成。可能的是，该内表面整个由张紧织物构成。可能的是，所述内表面是内部张紧织物表面。可能的是，该外蒙皮由跨所述外蒙皮的从该外部接收风的表面到接近该内部支撑结构的该内表面的完整厚度的张紧织物构成。由张紧织物构成的该外蒙皮的比例越大，典型地该风力涡轮机叶片越轻。
可能的是，包括张紧织物的该外蒙皮由该两个或更多个长形织物支撑构件沿该风力涡轮机叶片的该长度的至少70％、或更典型地沿至少80％、或更典型地沿至少90％、或甚至更典型地沿至少95％支撑。可能的是，包括张紧织物的该外蒙皮由该两个或更多个长形织物支撑构件沿该风力涡轮机叶片的整个长度支撑。
可能的是，该两个或更多个长形织物支撑构件沿该风力涡轮机叶片的大部分长度(纵向地)延伸。例如，可能的是，该两个或更多个长形织物支撑构件沿该风力涡轮机叶片的该长度的至少70％、或更典型地沿至少80％、或更典型地沿至少90％、或甚至更典型地沿至少95％(纵向地)延伸。可能的是，该两个或更多个长形织物支撑构件沿该风力涡轮机叶片的该整个长度(纵向地)延伸。该两个或更多个长形织物支撑构件越长，典型地所支撑的织物的长度越长并且因此在使用中该外蒙皮的中断的潜在数量越少。可替代地，可能的是，该两个或更多个长形织物支撑构件沿该风力涡轮机叶片的一部分长度(纵向地)延伸，从而在每个长形织物支撑构件的第一末端和第二末端中的一者或两者处提供间隙。所提供的间隙越大，典型地每个长形织物支撑构件沿其可滑动的距离越长。
可能的是，该外蒙皮可滑动地附接到该两个或更多个长形织物支撑构件中的每一个长形织物支撑构件上。可能的是，该外蒙皮包括两个或更多个连接器，并且该外蒙皮通过所述两个或更多个连接器可滑动地附接到该两个或更多个长形织物支撑构件中的每一个长形织物支撑构件上。可能的是，所述两个或更多个连接器被设置在该外蒙皮的该内表面上。可能的是，该外蒙皮的该内表面设置有两个或更多个通道，该两个或更多个长形织物片块中的每一个长形织物片块可释放地安装在对应通道中。可能的是，所述两个或更多个通道中的每一个通道由(部分地)附接到(例如黏结到)所述外蒙皮的该内表面上的织物片块形成。
可能的是，该两个或更多个长形织物支撑构件中的每一个长形织物支撑构件可滑动地安装在该内部支撑结构的(对应)凹陷中。例如，可能的是，该两个或更多个长形织物支撑构件中的每一个长形织物支撑构件可滑动地安装在该内部支撑结构的(对应)凹槽中。可替代地，可能的是，该两个或更多个长形织物支撑构件中的每一个长形织物支撑构件可滑动地保持在该内部支撑结构的(对应)孔口中。
该内部支撑构件典型地向该风力涡轮机叶片提供强度和刚性。该内部支撑结构可以是风力涡轮机叶片底架或骨架。可能的是，该外蒙皮覆盖该内部支撑结构的显著比例(大多数)。例如，该外蒙皮可以覆盖整个内部支撑结构。该内部支撑结构典型地在该风力涡轮机叶片在使用中连接到风力涡轮机上时不可见。该内部支撑结构典型地限定该风力涡轮机叶片的形状。因此，该内部支撑结构典型地限定该风力涡轮机叶片的该空气动力学轮廓。
可能的是，该内部支撑结构包括(长形)纵向结构支撑构件。可能的是，所述(长形)纵向结构支撑构件沿该风力涡轮机叶片的至少大部分长度(纵向地)延伸。可能的是，所述(长形)纵向结构支撑构件沿该风力涡轮机叶片的整个长度(纵向地)延伸。
该(长形)纵向结构支撑构件可以是梁、棒、杆或圆柱体。可能的是，该(长形)纵向结构支撑构件具有椭圆截面。例如，可能的是，该(长形)纵向结构支撑构件在垂直于所述(长形)纵向结构支撑构件的纵轴线的平面内具有椭圆截面。具有椭圆截面的(长形)纵向结构支撑构件典型地是抗扭的。
可能的是，该(长形)纵向结构支撑构件的宽度和/或阔度沿所述(长形)纵向结构支撑构件的长度变化。也就是说，该(长形)纵向结构支撑构件的横断面积(在垂直于该纵轴线的平面中截取)可以沿该(长形)纵向结构支撑构件的长度变化。
可能的是，所述风力涡轮机叶片在轮毂末端部分与叶片尖端部分之间纵向地延伸。在使用中，该风力涡轮机叶片的该轮毂末端部分可以连接到该风力涡轮机的该轮毂上。该叶片尖端部分典型地是该风力涡轮机叶片的在使用中时距该轮毂最远的部分。可能的是，该(长形)纵向结构支撑构件朝向(即接近)该轮毂末端部分更宽或更阔(例如该(长形)纵向结构支撑构件的横断面积更大)，并且所述(长形)纵向结构支撑构件朝向(即接近)该叶片尖端部分更窄或更薄(例如该(长形)纵向结构支撑构件的横断面积更小)。
可能的是，该(长形)纵向结构支撑构件的截面形状沿其长度变化。可能的是，该(长形)纵向结构支撑构件朝向(即接近)该轮毂末端部分具有圆形截面并且朝向(即接近)该叶片尖端部分具有椭圆截面。
可能的是，该(长形)纵向结构支撑构件是中空的。
可能的是，该(长形)纵向结构支撑构件包含碳纤维或碳复合材料。碳纤维或碳复合(长形)纵向结构支撑构件典型地是轻便、坚固且刚性的。
可能的是，该内部支撑结构进一步包括多个横向结构支撑构件，该多个横向结构支撑构件沿所述(长形)纵向结构支撑构件的长度安排。所述横向结构支撑构件可以包括刚性横向支撑板。所述横向支撑板可以固定地附接到该(长形)纵向结构支撑构件上或与其成一体。例如，所述横向支撑板中的每一个横向支撑板可以包括中空孔口，这样使得每个横向支撑板可以在该风力涡轮机叶片的制造过程中滑动到该(长形)纵向结构支撑构件上。每个中空孔口可以被构造(例如设定尺寸)用于与该(长形)纵向结构支撑构件的一部分过盈配合。每个横向支撑板可以包括一个或多个凸缘，该一个或多个凸缘可以与该(长形)纵向结构支撑构件的表面接合和/或固定地附接到其上。可替代地，这些横向支撑板可以与该(长形)纵向结构支撑构件一体形成。
该多个横向结构支撑构件中的每一个横向结构支撑构件典型地在基本上垂直于该(长形)纵向结构支撑构件的表面的方向上(即在基本上垂直于该(长形)纵向结构支撑构件的该纵轴线的方向上)(径向地)延伸。可能的是，这些横向结构支撑构件中的每一个横向结构支撑构件在基本上垂直于该(长形)纵向结构支撑构件的该纵轴线的平面内背离该(长形)纵向结构支撑构件延伸。
该多个横向结构支撑构件典型地沿该(长形)纵向结构支撑构件的长度彼此间隔开。例如，相邻横向结构支撑构件之间的最短距离可以沿该(长形)纵向结构支撑构件的长度恒定。
该多个横向结构支撑构件中的每一个横向结构支撑构件典型地在垂直于该(长形)纵向结构支撑构件的平面内(即在每个横向结构支撑构件的平面内)限定空气动力学形状(即轮廓)。该外蒙皮典型地由该多个横向结构支撑构件中的每一个横向结构支撑构件的支撑边缘(部分地)支撑。
可能的是，该外蒙皮包括均在该风力涡轮机叶片的前缘与后缘之间延伸从而限定空气动力学轮廓的抽吸表面和压力表面。当空气(即风)在该风力涡轮机叶片的该抽吸表面和该压力表面之方从该前缘流动到该后缘时，典型地在所述抽吸表面与所述压力表面之前生成压力梯度，从而产生作用在该风力涡轮机叶片上的升力。因此，转矩典型地施加在该风力涡轮机的该轮毂上，从而引起轮毂旋转。因此，每个横向结构支撑构件的空气动力学形状(即轮廓)典型地包括每个支撑边缘的抽吸边缘部分、压力边缘部分、前缘部分以及后缘部分。该外蒙皮典型地跨该多个横向结构支撑构件中的每一个横向结构支撑构件的该支撑边缘的一个或多个部分延伸。因此，该外蒙皮的由该多个横向结构支撑构件的这些支撑边缘的压力边缘部分支撑的部分典型地限定该外蒙皮的该压力表面。该外蒙皮的由该多个横向结构支撑构件的这些支撑边缘的抽吸边缘部分支撑的部分典型地限定该外蒙皮的该抽吸表面。该外蒙皮的由该多个横向结构支撑构件的这些支撑边缘的前缘部分支撑的部分典型地限定该外蒙皮的该前缘。该外蒙皮的由该多个横向结构支撑构件的这些支撑边缘的后缘部分支撑的部分典型地限定该外蒙皮的该后缘。
该多个横向结构支撑构件中的每一个横向结构支撑构件的横断面积(在垂直于该(长形)纵向结构支撑构件的纵轴线的平面内，即在每个横向结构支撑构件的平面内)典型地沿该(长形)纵向结构支撑构件的长度变化。例如，可能的是，那些横向结构支撑构件的朝向(即接近)该(长形)纵向结构支撑构件的该轮毂末端部分的横断面积更大并且那些横向结构支撑构件的朝向(即接近)该(长形)纵向结构支撑构件的该叶片尖端部分的横断面积更小。
可能的是，该多个横向结构支撑构件中的每一个横向结构支撑构件在垂直于该(长形)纵向结构支撑构件的该纵轴线的平面中(即在每个横向结构支撑构件的平面中)的形状(即轮廓)沿该(长形)纵向结构支撑构件的长度变化。该多个横向结构支撑构件因此可以限定该风力涡轮机叶片沿其大部分(例如整个)长度的空气动力学形状(即轮廓)。
通过利用该多个横向结构支撑构件和/或该外蒙皮包围该(长形)纵向结构支撑构件，该(长形)纵向结构支撑构件不暴露于周围环境并且雷击该(长形)纵向结构支撑构件的风险得以降低(相比于将结构支撑构件设置在其外表面上的风力涡轮机叶片)。
可能的是，该两个或更多个长形织物支撑构件中的至少一个长形织物支撑构件、并且典型地每一个长形织物支撑构件可滑动地安装在所述横向结构支撑构件中的至少一个横向结构支撑构件的(对应)凹陷中。例如，可能的是，该两个或更多个长形织物支撑构件中的至少一个长形织物支撑构件、并且典型地每一个长形织物支撑构件可滑动地安装在所述横向结构支撑构件中的至少一个横向结构支撑构件的(对应)凹槽中。可替代地，可能的是，该两个或更多个长形织物支撑构件中的至少一个长形织物支撑构件、并且典型地每一个长形织物支撑构件可滑动地保持在所述横向结构支撑构件中的至少一个横向结构支撑构件的(对应)孔口中。可能的是，该两个或更多个长形织物支撑构件中的至少一个长形织物支撑构件、并且典型地每一个长形织物支撑构件可滑动地安装在所述横向结构支撑构件中的两个或更多个横向结构支撑构件的(对应)凹陷(例如凹槽和/或孔口)中。可能的是，该两个或更多个长形织物支撑构件中的至少一个长形织物支撑构件、并且典型地每一个长形织物支撑构件可滑动地安装在这些横向结构支撑构件中的每一个横向结构支撑构件的(对应)凹陷(例如凹槽和/或孔口)中。
可能的是，其中安装有该两个或多个长形织物支撑构件中的(对应)一个长形织物支撑构件的每个凹陷(例如凹槽和/或孔口)设置在对应横向结构支撑构件(例如横向支撑板)的支撑边缘上或与其相邻。
可能的是，该(长形)纵向结构支撑构件包括沿该风力涡轮机叶片的至少大部分长度(纵向地)延伸的杆，其中该多个横向结构支撑构件包括从所述杆横向地(即在垂直于所述杆的纵轴线的方向上)延伸的多个肋(例如肋板)，并且其中该两个或更多个长形织物支撑构件中的至少一个长形织物支撑构件、并且典型地每一个长形织物支撑构件可滑动地安装在所述肋(例如肋板)中的至少一个肋的(对应)凹陷(例如凹槽或孔口)中。可能的是，该两个或更多个长形织物支撑构件中的至少一个长形织物支撑构件、并且典型地每一个长形织物支撑构件可滑动地安装在所述肋(例如肋板)中的两个或更多个肋的(对应)凹陷(例如凹槽或孔口)中。可能的是，该两个或更多个长形织物支撑构件中的至少一个长形织物支撑构件、并且典型地每一个长形织物支撑构件可滑动地安装在所述肋(例如肋板)中的大多数肋的(对应)凹陷(例如凹槽或孔口)中。可能的是，该两个或更多个长形织物支撑构件中的至少一个长形织物支撑构件、并且典型地每一个长形织物支撑构件可滑动地安装在所述肋(例如肋板)中的全部肋的(对应)凹陷(例如凹槽或孔口)中。
可能的是，该外蒙皮由一个(连续)织物片材构成。可能的是，所述(连续)织物片材作为(连续)管或套形成。可能的是，所述(连续)织物片材的第一(平行)边缘和第二(平行)边缘沿该风力涡轮机叶片的大部分长度彼此连接，以便从而形成所述外蒙皮(即该(连续)管或套)。例如，可能的是，所述第一(平行)边缘和所述第二(平行)边缘沿该风力涡轮机叶片的大部分长度彼此黏结、胶合、缝合或以其他方式附接，以便形成所述外蒙皮(即该(连续)管或套)。
可能的是，该外蒙皮由织物沿该风力涡轮机叶片的大部分长度连续地形成。可能的是，该外蒙皮由围绕该风力涡轮机叶片彼此连接的两个或更多个织物片块形成，所述两个或更多个织物片块中的每一个织物片块沿该风力涡轮机叶片的大部分长度的对应部分延伸。例如，可能的是，所述两个或更多个织物片块围绕该风力涡轮机叶片彼此黏结、胶合、缝合或以其他方式附接。可能的是，该外蒙皮由围绕该风力涡轮机叶片彼此连接的三个或更多个织物片块形成，所述两个或更多个织物片块中的每一个织物片块沿该风力涡轮机叶片的大部分长度的对应部分延伸。可能的是，该外蒙皮由围绕该风力涡轮机叶片彼此连接的四个或更多个织物片块形成，所述两个或更多个织物片块中的每一个织物片块沿该风力涡轮机叶片的大部分长度的对应部分延伸。可能的是，该外蒙皮由围绕该风力涡轮机叶片彼此连接的五个或更多个织物片块形成，所述两个或更多个织物片块中的每一个织物片块沿该风力涡轮机叶片的大部分长度的对应部分延伸。
可能的是，该外蒙皮包括沿该风力涡轮机叶片的该长度的至少70％、更典型地沿至少80％、更典型地至少沿90％、或甚至更典型地沿至少95％(纵向地)延伸的张紧织物。
可能的是，该外蒙皮由沿该风力涡轮机叶片的大部分长度彼此连接的两个或更多个织物片块构成。可能的是，该外蒙皮由沿该风力涡轮机叶片的大部分长度彼此连接的三个或更多个织物片块构成。可能的是，该外蒙皮由沿该风力涡轮机叶片的大部分长度彼此连接的四个或更多个织物片块构成。可能的是，该外蒙皮由沿该风力涡轮机叶片的大部分长度彼此连接的五个或更多个织物片块构成。
可能的是，该外蒙皮由沿该风力涡轮机叶片的大部分长度彼此连接的十个或更少个织物片块构成。可能的是，该外蒙皮由沿该风力涡轮机叶片的大部分长度彼此连接的九个或更少个织物片块构成。可能的是，该外蒙皮由沿该风力涡轮机叶片的大部分长度彼此连接的八个或更少个织物片块构成。可能的是，该外蒙皮由沿该风力涡轮机叶片的大部分长度彼此连接的七个或更少个织物片块构成。可能的是，该外蒙皮由沿该风力涡轮机叶片的大部分长度彼此连接的六个或更少个织物片块构成。
可能的是，所述两个或更多个、三个或更多个、四个或更多个、五个或更多个、十个或更少个、九个或更少个、八个或更少个、七个或更少个、或六个或更少个织物片块沿该风力涡轮机叶片的大部分长度彼此黏结、胶合、缝合或以其他方式附接，以便形成所述外蒙皮(即该(连续)管或套)。
可能的是，所述两个或更多个、三个或更多个、四个或更多个、五个或更多个、十个或更少个、九个或更少个、八个或更少个、七个或更少个、或六个或更少个织物片块中的每一个织物片块沿该风力涡轮机叶片的大部分长度具有恒定宽度。可替代地，可能的是，所述两个或更多个、三个或更多个、四个或更多个、五个或更多个、十个或更少个、九个或更少个、八个或更少个、七个或更少个、或六个或更少个织物片块中的一个或多个织物片块沿该风力涡轮机叶片的大部分长度具有可变宽度。例如，可能的是，所述两个或更多个、三个或更多个、四个或更多个、五个或更多个、十个或更少个、九个或更少个、八个或更少个、七个或更少个、或六个或更少个织物片块中的一个或多个织物片块沿该风力涡轮机叶片的一部分(例如大部分)长度渐缩(在宽度上)。可能的是，所述两个或更多个、三个或更多个、四个或更多个、五个或更多个、十个或更少个、九个或更少个、八个或更少个、七个或更少个、或六个或更少个织物片块中的一些或每一个织物片块长度不同。可能的是，所述两个或更多个、三个或更多个、四个或更多个、五个或更多个、十个或更少个、九个或更少个、八个或更少个、七个或更少个、或六个或更少个织物片块中的一些沿该风力涡轮机叶片的大部分长度延伸，而所述两个或更多个、三个或更多个、四个或更多个、五个或更多个、十个或更少个、九个或更少个、八个或更少个、七个或更少个、或六个或更少个织物片块中的另一些仅沿该风力涡轮机叶片的一部分长度延伸，所述部分小于该风力涡轮机叶片的所述大部分长度。
可能的是，该两个或更多个长形织物支撑构件中的每一个长形织物支撑构件包括长形连接器。可能的是，该两个或更多个长形织物支撑构件中的每一个长形织物支撑构件由长形连接器构成。可能的是，该外蒙皮包括由所述两个或更多个长形连接器沿该风力涡轮机叶片的大部分长度彼此连接的两个或更多个织物片块。可能的是，该两个或更多个织物片块由该两个或更多个长形连接器保持在张力下。
该两个或更多个织物片块典型地是轻便片块。因此，通过由两个或更多个织物片块(和两个或更多个长形连接器)形成该风力涡轮机叶片的该外蒙皮，该风力涡轮机的总重减少(相比于使其外表面由刚性结构材料(诸如金属)制成的风力涡轮机叶片)。这允许使用更大和/或更长叶片(对于给定叶片重量容差)，这些叶片可以在该轴上施加更大的转矩并且因此可以产生更大的风力涡轮机功率输出。
此外，通过凭借两个或更多个长形连接器沿该风力涡轮机叶片的大部分长度将该两个或更多个织物片块彼此连接，该风力涡轮机叶片的该外蒙皮沿该风力涡轮机叶片的长度不间断。沿该风力涡轮机叶片长度对其外蒙皮的中断的数量越少，在该外蒙皮上的空气(即风)流动越平滑，并且因此可以与该风力涡轮机叶片连接的该风力涡轮机的效率越高。
另外地，通过凭借该两个或更多个长形连接器将该两个或更多个织物片块保持在张力下，所述两个或更多个织物片块(以及因此该风力涡轮机叶片的该外蒙皮)也保持紧密且平滑，这样使得对于跨过的空气(即风)流动具有较少中断。该两个或更多个织物片块由此符合该风力涡轮机叶片的空气动力学形状(即轮廓)。该两个或更多个织物片块中的张力典型地是可调整的。因此，该风力涡轮机叶片的空气动力学形状(即轮廓)典型地是可调整的。
可能的是，所述两个或更多个长形连接器中的每一个长形连接器沿每个对应长形织物支撑构件的大部分长度纵向地延伸。例如，可能的是，所述两个或更多个长形连接器中的每一个长形连接器沿每个对应长形织物支撑构件的整个长度纵向地延伸。因此，可能的是，所述两个或更多个长形连接器中的每一个长形连接器沿该风力涡轮机叶片的大部分长度纵向地延伸。例如，可能的是，该两个或更多个长形连接器中的每一个长形连接器沿该风力涡轮机叶片的该长度的至少70％、更典型地沿至少80％、更典型地至少沿90％、或甚至更典型地沿至少95％纵向地延伸。可能的是，所述两个或更多个长形连接器沿该风力涡轮机叶片的整个长度(纵向地)延伸。
可能的是，所述两个或更多个织物片块沿该风力涡轮机叶片的大部分长度纵向地延伸。例如，可能的是，该两个或更多个织物片块沿该风力涡轮机叶片的该长度的至少70％、或更典型地沿至少80％、或更典型地沿至少90％、或甚至更典型地沿至少95％纵向地延伸。可能的是，所述两个或更多个织物片块沿该风力涡轮机叶片的整个长度(纵向地)延伸。
可能的是，该两个或更多个长形连接器是薄型连接器。例如，可能的是，该两个或更多个长形连接器相对于该外蒙皮的该接收风的外表面具有高度较低的轮廓。此类薄型连接器典型地基本上不凸出超过该接收风的外表面。例如，薄型连接器典型地凸出高于该接收风的外表面不超过1cm，或更典型地高于该接收风的外表面不超过0.5cm。可能的是，所述薄型连接器(完全)不凸出高于该接收风的外表面。该两个或更多个长形连接器的轮廓越低，它们在使用中时越少阻断在该风力涡轮机叶片上的空气(即风)流动。
可能的是，该两个或更多个织物片块由该两个或更多个长形连接器沿该风力涡轮机叶片的大部分长度可释放地彼此连接。这典型地允许这些织物片块被移除和替换，例如在这些片块损坏时。
可能的是，该两个或更多个织物片块(沿所述风力涡轮机叶片的大部分长度围绕该风力涡轮机叶片)一起形成(基本上连续的)织物表面，该织物表面例如(仅)由该两个或更多个长形连接器的外表面断开。可能的是，该两个或更多个长形连接器较窄(例如，相对于该两个或更多个织物片块的宽度)。例如，可能的是，该两个或更多个长形连接器中的每一个长形连接器的宽度(在围绕该风力涡轮机叶片垂直于所述叶片的纵轴线的方向上)小于该两个或更多个织物片块连接器中的每一个织物片块连接器的宽度的10％(在围绕该风力涡轮机叶片垂直于所述叶片的该纵轴线的所述方向上)，或更典型地小于该两个或更多个织物片块中的每一个织物片块的所述宽度的5％。可能的是，该两个或更多个长形连接器(足够)窄，这样使得在该外蒙皮之上流动的空气(即风)基本上类似于(例如，所述空气(即风)由所述外蒙皮的偏转基本上类似于)在与所述外蒙皮具有相同三维形状的连续织物表面之上流动的空气(即风)流动。可能的是，该两个或更多个长形连接器(足够)窄诸如以便避免在相邻一个或多个织物片块之上流动的空气(即风)的显著偏转。
在实践中，该外蒙皮可以部分地由该两个或更多个长形连接器形成。例如，可能的是，该外蒙皮由该两个或更多个织物片块以及所述两个或更多个织物片块之间的该两个或更多个长形连接器的任何部分形成。然而，在一些实施例中，该外蒙皮整个由该两个或更多个织物片块形成。
可能的是，所述外蒙皮包括该风力涡轮机叶片的外表面的显著比例(例如大部分)。可能的是，该外蒙皮包括该风力涡轮机叶片的该外表面的至少70％、或更典型地至少80％、或更典型地至少90％。例如，可能的是，所述外蒙皮包括该风力涡轮机叶片的整个外表面。
可能的是，所述两个或更多个织物片块一起沿该风力涡轮机叶片的大部分长度围绕该风力涡轮机叶片缠绕。例如，可能的是，所述两个或更多个织物片块一起围绕该整个风力涡轮机叶片缠绕，从而沿该风力涡轮机叶片的大部分长度限定该风力涡轮机叶片的该整个外蒙皮。可能的是，沿该风力涡轮机叶片的大部分长度穿过该风力涡轮机叶片截取(在垂直于该风力涡轮机叶片的该纵轴线的平面中)的任何截面的周长包括该两个或更多个织物片块中的每一个织物片块的部分以及该两个或更多个长形连接器中的每一个长形连接器的部分。可能的是，沿该风力涡轮机叶片的大部分长度穿过该风力涡轮机叶片截取(在垂直于该风力涡轮机叶片的该纵轴线的平面中)的任何截面的周长的超过90％、或更典型地超过95％由该两个或更多个织物片块中的每一个织物片块的部分构成。
可能的是，该两个或更多个长形连接器中的每一个长形连接器包括第一长形通道和第二长形通道，所述第一通道保持该两个或更多个织物片块中的一者的边缘并且所述第二通道保持该两个或更多个织物片块中的另一者的边缘。可能的是，所述第一通道和所述第二通道抵抗这些所保持织物片块在垂直于该风力涡轮机叶片的长度的方向上(即垂直于该风力涡轮机的该纵轴线)的滑动。可能的是，所述第一通道和所述第二通道允许这些所保持织物片块在沿该风力涡轮机叶片的长度的纵向方向上(即平行于该风力涡轮机的该纵轴线)的滑动。可能的是，该两个或更多个织物片块中的该一者的该边缘和该两个或更多个织物片块中的该另一者的该边缘均为所述对应织物片块的螺栓索终止边缘。
该两个或更多个长形连接器可以由一种或多种(刚性)塑料材料制成。该两个或更多个长形连接器可以由金属制成。该两个或更多个长形连接器可以由一种或多种复合材料制成。例如，该两个或更多个长形连接器可以由玻璃增强塑料(GRP)(即玻璃纤维)和/或碳纤维增强塑料(CRP)制成。
可能的是，该两个或更多个织物片块中的每一个织物片块包括层合纺织品，该层合纺织品包括织物的交替层。所述织物可以是编织织物和/或非编织织物。所述层合纺织品或所述编织或非编织织物中的一者或多者典型地具有以下有利特性中的一个或多个特性：高强度与重量比、高刚性与重量比、高抗撕裂强度、高耐磨性和抗穿刺性、在-10℃至40℃的温度范围内的低空气孔隙率、低或零透水性、低透光性、低辐射热吸收率、低蠕变和/或低或零伸展。所述层合纺织品或所述编织或非编织织物中的一者或多者典型地可黏结以形成接头。所述层合纺织品或所述编织或非编织织物中的一者或多者典型地是阻燃的。
可能的是，该层合纺织品包括两个或更多个层。可能的是，该层合纺织品包含编织芳族聚酰胺(例如Technora)材料。可能的是，该层合纺织品包含液晶高分子(例如Vectran)材料。可能的是，该层合纺织品包括一种或多种树脂聚对苯二甲酸乙二酯(例如Mylar)片材。可能的是，该层合纺织品包含麻织布材料(例如编织芳族聚酰胺麻织布，诸如Technora麻织布)。麻织布材料典型地包括粗编织(即松散编织)织物并且典型地向该层合纺织品提供强度。可能的是，该层合物包括UV保护膜，诸如聚氟乙烯膜(例如Tedlar)。所述UV保护膜可以是该纺织品的最外层(即该纺织品的形成该织物蒙皮的接收风的外表面的层)。
可能的是，该层合纺织品包括外涂层。所述外涂层可以具有以下有利特性中的一个或多个特性：高耐湿性、在-10℃至40℃的温度范围内的稳定物理和化学特性、高达1000Wm-2的太阳辐射强度的抗UV性、在-10℃至40℃的温度范围内的低空气孔隙率、不透水性、低透光性、低辐射热吸收率、抗穿刺性、抗雨水侵蚀性、低表面摩擦和/或高于40℃最小值的玻璃化转变温度(Tg)。
可能的是，该两个或更多个长形连接器从该轮毂末端部分延伸到该叶片尖端部分。可替代地，可能的是，该两个或更多个长形连接器从接近该轮毂末端部分延伸到接近该叶片尖端部分。
可能的是，该两个或更多个织物片块从该轮毂末端部分延伸到该叶片尖端部分。可替代地，可能的是，该两个或更多个织物片块从接近该轮毂末端部分延伸到接近该叶片尖端部分。
可能的是，该风力涡轮机叶片的该外蒙皮由两个或更多个织物片块限定，所述两个或更多个织物片块中的每一个织物片块具有第一边缘和不同于所述第一边缘的第二边缘，其中每个所述片块的该第一边缘由一个长形连接器沿该风力涡轮机叶片的大部分长度连接到另一个所述片块的该第二边缘上，其中每个所述片块的该第二边缘由另一个长形连接器沿该风力涡轮机叶片的大部分长度连接到另一个所述片块的该第一边缘上，并且其中所述两个或更多个片块中的每一个片块由所述长形连接器保持在张力下。
例如，可能的是，该外蒙皮由第一织物片块和第二织物片块限定，所述第一织物片块和所述第二织物片块中的每一个织物片块具有第一边缘和不同于所述第一边缘的第二边缘，其中该第一片块的该第一边缘由第一长形连接器沿该风力涡轮机叶片的大部分长度连接到该第二片块的该第二边缘上，并且该第二片块的该第一边缘由第二长形连接器沿该风力涡轮机叶片的大部分长度连接到该第一片块的该第二边缘上。可替代地，可能的是，该外蒙皮由第一织物片块、第二织物片块和第三织物片块限定，所述第一织物片块、所述第二织物片块和所述第三织物片块中的每一个织物片块具有第一边缘和不同于所述第一边缘的第二边缘，其中该第一片块的该第一边缘由第一长形连接器沿该风力涡轮机叶片的大部分长度连接到该第二片块的该第二边缘上，其中该第二片块的该第一边缘由第二长形连接器沿该风力涡轮机叶片的大部分长度连接到该第三片块的该第二边缘上，并且其中该第三片块的该第一边缘由第三长形连接器沿该风力涡轮机叶片的大部分长度连接到该第一片块的该第二边缘上。可选地，所述外蒙皮可以包括第四织物片块、第五织物片块、第六织物片块、第七织物片块、第八织物片块、第九织物片块和/或第十个另外织物片块，在这种情况下，每个另外织物片块典型地具有第一边缘和不同于所述第一边缘的第二边缘，每个所述另外织物片块的该第一边缘典型地由长形连接器沿该风力涡轮机叶片的大部分长度连接到另一个所述织物片块(即第一织物片块、第二织物片块、第三织物片块、第四织物片块、第五织物片块、第六织物片块、第七织物片块、第八织物片块、第九织物片块或第十织物片块中的一个织物片块)的第二边缘上，并且每个所述另外织物片块的该第二边缘典型地由另一个长形连接器沿该风力涡轮机叶片的大部分长度连接到另一个所述织物片块(即第一织物片块、第二织物片块、第三织物片块、第四织物片块、第五织物片块、第六织物片块、第七织物片块、第八织物片块、第九织物片块或第十织物片块中的一个织物片块)的该第一边缘上。
可能的是，该两个或更多个织物片块中的每一个织物片块的该第一边缘和该第二边缘沿该风力涡轮机叶片的大部分长度延伸。可能的是，该两个或更多个织物片块中的每一个织物片块的该第一边缘和该第二边缘沿该风力涡轮机叶片的整个长度延伸。可能的是，该两个或更多个织物片块中的每一个织物片块的该第一边缘和该第二边缘从该轮毂末端部分延伸到该叶片尖端部分。可替代地，可能的是，该两个或更多个织物片块中的每一个织物片块的该第一边缘和该第二边缘从接近该轮毂末端部分延伸到接近该叶片尖端部分。
因此，可能的是，每对相邻织物片块之间的从所述两个或更多个织物片块进行的连接沿该风力涡轮机叶片的大部分长度延伸(所述连接由该两个或更多个长形连接器中的一个或多个长形连接器形成)。可能的是，每对相邻织物片块之间的从所述两个或更多个织物片块进行的所述连接沿该风力涡轮机叶片的整个长度延伸。可能的是，每对相邻织物片块之间的从所述两个或更多个织物片块进行的该连接从该轮毂末端部分延伸到该叶片尖端部分。可替代地，可能的是，每对相邻织物片块之间的从所述两个或更多个织物片块进行的该连接从接近该轮毂末端部分延伸到接近该叶片尖端部分。
可能的是，该风力涡轮机叶片具有三个或更多个织物片块和相应数量的长形连接器。可能的是，该风力涡轮机叶片具有四个或更多个织物片块和相应数量的长形连接器。可能的是，该风力涡轮机叶片具有五个或更多个织物片块和相应数量的长形连接器。所述两个或更多个、三个或更多个、四个或更多个、或五个或更多个织物片块典型地围绕该风力涡轮机叶片沿该风力涡轮机叶片的大部分长度彼此连接。
可能的是，该风力涡轮机叶片具有十个或更少个织物片块和相应数量的长形连接器。可能的是，该风力涡轮机叶片具有九个或更少个织物片块和相应数量的长形连接器。可能的是，该风力涡轮机叶片具有八个或更少个织物片块和相应数量的长形连接器。可能的是，该风力涡轮机叶片具有七个或更少个织物片块和相应数量的长形连接器。可能的是，该风力涡轮机叶片具有六个或更少个织物片块和相应数量的长形连接器。可能的是，该风力涡轮机叶片具有五个或更少个织物片块和相应数量的长形连接器。所述十个或更少个、九个或更少个、八个或更少个、七个或更少个、六个或更少个或五个或更少个织物片块典型地围绕该风力涡轮机叶片沿该风力涡轮机叶片的大部分长度彼此连接。
例如，可能的是，该风力涡轮机叶片具有超过两个但少于六个所述织物片块以及超过两个但少于六个所述长形连接器。
该外蒙皮的该接收风的外表面的中断的数量越少，在该外蒙皮之上的空气(即风)流动越平滑，并且因此可以与该风力涡轮机叶片连接的该风力涡轮机的效率越高。由于这些长形连接器还通过使织物片块的数量保持较低来使这些织物片块保持在张力下，因此典型地需要对该织物张力的更少调整。
可能的是，该两个或更多个织物片块中的一个织物片块跨该风力涡轮机叶片的该前缘形成连续织物表面。在使用中，这典型地允许空气(即风)在该前缘之上不间断地流动。在该前缘之上的空气(即风)流动由此典型地不由该两个或更多个长形连接器中的任何一个中断。在空气(即风)流动到该风力涡轮机叶片的该外蒙皮上并跨过该外蒙皮时限制流动中的湍流改善了升力生成的效率。
可能的是，该两个或更多个织物片块中的一个织物片块跨该风力涡轮机叶片的该后缘形成连续织物表面。在使用中，这典型地允许空气(即风)在该后缘之上不间断地流动。在该后缘之上的空气(即风)流动由此典型地不由该两个或更多个长形连接器中的任何一个中断。限制空气(即风)流动中的湍流允许在该风力涡轮机叶片之上流动的空气平滑地离开该外蒙皮的该接收风的外表面，从而改善升力生成的效率。
可能的是，该抽吸表面的至少一部分是凸起的。例如，可能的是，该抽吸表面的整体是凸起的。
可能的是，该压力表面的至少一部分是凹入的。例如，可能的是，该压力表面的整体是凹入的。
可能的是，该压力表面包括至少一个凹入部分和至少一个凸起部分。弯折线可以沿该压力表面纵向地延伸，从而在不同表面曲率的区域之间标记边界。可能的是，该两个或更多个长形连接器中的至少一个长形连接器沿该压力表面的该凹入部分的该弯折线延伸。
可能的是，该风力涡轮机叶片进一步包括可调整以控制该外蒙皮中的张力的一个或多个张力控制构件。可能的是，所述一个或多个张力控制构件是可调整的以控制所述两个或更多个织物片块中的一个或多个织物片块中的张力。所述一个或多个张力控制构件典型地在一个或多个方向(所述一个或多个方向典型地位于接收风的表面的局部部分的平面中)上可调整以控制该外蒙皮中(例如所述两个或更多个织物片块中的一个或多个织物片块中)的张力。通过控制该外蒙皮(例如所述两个或更多个织物片块中的一个或多个织物片块)中的张力，可以控制该风力涡轮机叶片的这些空气动力学特性。该风力涡轮机叶片的这些空气动力学特性的微调可以用于改善(例如优化)所述风力涡轮机叶片在用于风力条件的特定设置期间的效率。例如，织物张力的最佳水平可以取决于瞬时风速或方向、风湍流的水平以及该或这些风力涡轮机叶片的旋转速度。
可能的是，所述一个或多个张力控制构件中的一个或多个张力控制构件沿该风力涡轮机叶片的该后缘安排，从而是可调整的以在横向方向上控制该外蒙皮(例如所述两个或更多个织物片块中的一个或多个织物片块)中的张力。通过横向方向意味位于该接收风的表面的局部部分的平面中并基本上垂直于该风力涡轮机叶片的该纵轴线指向的方向(即围绕该风力涡轮机叶片指向的横向方向)。
所述一个或多个张力控制构件可以包括一个或多个后缘梁。所述一个或多个后缘梁可以形成该内部支撑结构的部分。所述一个或多个后缘梁可以可调整地连接到该内部支撑结构上。所述一个或多个后缘梁可以可调整地连接到这些横向结构支撑构件中的一个或多个横向结构支撑构件上。该一个或多个后缘梁与内部支撑结构(例如这些横向结构支撑构件中的一个或多个横向结构支撑构件)之间的连接的调整可以引起所述一个或多个后缘梁在基本上垂直于该风力涡轮机叶片的纵轴线(和/或这些纵向结构支撑构件的纵轴线)的方向上的移动。该一个或多个后缘梁在背离这些纵向结构支撑构件的所述方向上的移动典型地引起力在使得该外蒙皮(例如所述一个或多个织物片块)中的织物张力增加的方向上施加在该外蒙皮(例如所述两个或更多个织物片块中的一个或多个织物片块)上。该一个或多个后缘梁在朝向该纵向结构支撑构件、背离该接收风的外表面的所述方向上的移动典型地引起在使得该外蒙皮(例如所述一个或多个织物片块)中的织物张力减少的方向上施加在该外蒙皮(例如所述两个或更多个织物片块中的一个或多个织物片块)上的力减少。
可能的是，所述一个或多个张力控制构件中的一个或多个张力控制构件安排在该风力涡轮机叶片的该轮毂末端处，从而是可调整的以在纵向方向上控制外蒙皮(例如所述两个或更多个织物片块中的一个或多个织物片块)中的张力。通过纵向方向意味位于该外蒙皮的局部部分的平面中并基本上平行于该风力涡轮机叶片的纵轴线指向的方向(即沿该风力涡轮机叶片指向的纵向方向)。
所述一个或多个张力控制构件可以包括朝向(即接近)该轮毂末端部分固定地附接到该外蒙皮(例如该两个或更多个织物片块中的一个或多个织物片块)上或与其一体形成的一根或多根张力控制缆绳(诸如一根或多根张力控制绳索)。可能的是，在平行于该风力涡轮机叶片的纵轴线(和/或该纵向结构支撑构件的纵轴线)的方向上拉动所述一根或多根张力控制缆绳(例如绳索)增加该外蒙皮(例如所述两个或更多个织物片块中的一个或多个织物片块)中的织物张力。还可能的是，在平行于该风力涡轮机叶片的纵轴线(和/或该纵向结构支撑构件的纵轴线)的所述方向上释放所述一根或多根张力控制缆绳(例如绳索)中的张力减少该外蒙皮(例如所述两个或更多个织物片块中的一个或多个织物片块)中的织物张力。所述一个或多个张力控制构件可以进一步包括用于改变所述一根或多根张力控制缆绳中的张力的机构。
附图说明
现在将参照以下附图来展示本发明的示例性实施例，在附图中：
图1是水平轴线风力涡轮机的透视图；
图2是根据本发明的第一示例性实施例的风力涡轮机叶片的透视图；
图3是图2的风力涡轮机叶片的内部支撑结构的透视图；
图4是穿过图3的内部支撑结构的横向肋板的截面；
图5是长形织物支撑构件、织物蒙皮与图4的横向肋板之间的连接的更详细透视图；
图6是一段图2的风力涡轮机叶片的透视图；
图7是图2的风力涡轮机叶片的织物蒙皮的层合结构的分解视图；
图8是进一步包括张力控制构件的一段图2的风力涡轮机叶片的透视图；
图9是穿过图8的张力控制构件的截面；
图10是进一步包括替代的张力控制构件的图2的风力涡轮机的透视图；
图11是图10的风力涡轮机的侧视图；
图12是根据本发明的第二示例性实施例的风力涡轮机叶片的透视图；
图13是穿过图12的风力涡轮机叶片的横向肋板的截面；
图14是一段图12的风力涡轮机叶片的透视图；
图15是长形连接器的透视图；并且
图16是穿过图12的风力涡轮机叶片的长形连接器的截面。
具体实施方式
第一示例性实施例
图1示出了包括支撑在桅杆3的顶部上的吊舱2的水平轴线风力涡轮机1。吊舱2进一步支撑轮毂4。三个基本上完全相同的风力涡轮机叶片5A、5B和5C从所述轮毂4延伸，从而一起形成风力涡轮机转子。
图2更详细地示出了与风力涡轮机1的其余部分分离的风力涡轮机叶片5A。风力涡轮机叶片5A在轮毂末端7与叶尖8之间延伸。轮毂末端7在使用时连接到轮毂4上。风力涡轮机叶片5A具有包括抽吸表面9和压力表面10的三维空气动力学形状，这些表面均在叶片5A的前缘11与后缘12之间延伸。
接收风的织物表面15围绕叶片5A延伸。接收风的表面15包括抽吸表面9和压力表面10两者。接收风的表面15由长形织物套15形成，该长形织物套沿叶片5A的长度从轮毂末端7延伸到叶尖8并围绕叶片5A缠绕。
如图1所示，在使用中，风力涡轮机1典型地定向成其转子迎向风，这样使得空气在由箭头6指示的方向上朝向转子流动。沿方向6朝向风力涡轮机1吹动的空气的一部分随后流过每个风力涡轮机叶片5A、5B和5C的空气动力学表面。如图2所示，吹动到风力涡轮机叶片5A的空气动力学表面上并跨过该表面的空气总体上沿由箭头13指示的方向跨抽吸表面9从前缘11流动到后缘12。空气还总体上沿由箭头14指示的方向跨压力表面10从前缘11流动到后缘12。在抽吸表面上方流动的空气与在压力表面下方流动的空气之间的压力梯度生成升力，该升力引起风力涡轮机叶片5A和轮毂4旋转，该轮毂在使用中与风力涡轮机叶片连接。当空气在风力涡轮机叶片5A、5B和5C中的每一个风力涡轮机叶片的空气动力学表面之上流动时，升力被施加在每个风力涡轮机叶片上，从而引起每个风力涡轮机叶片和轮毂4旋转，每个风力涡轮机叶片从该轮毂延伸。轮毂4的旋转驱动吊舱2内部的轴的旋转，吊舱2内部的发电机由该旋转生成电力。
图3示出了当织物套15已经移除时风力涡轮机叶片5A的内部骨架结构16。内部结构16由从碳纤维杆18延伸的多个复合夹层肋板17构成。碳纤维杆18具有椭圆截面。碳纤维杆18的宽度(即，杆18的椭圆横断面积)沿叶片5A的长度连续地变化。碳纤维杆18朝向轮毂末端7更厚并且该碳纤维杆朝向叶尖8更薄。肋板17中的每一个肋板由具有空气动力学轮廓的薄复合夹层板构成。肋板17的形状沿叶片5A的长度变化。肋板17支撑叶片5A的织物接收风的表面15，并且因此所述肋板17的形状的变化限定整个叶片5A的空气动力学轮廓。
图4更详细地示出了肋板17A。肋板17A由复合夹层板19构成，当沿叶片5A的纵轴线从轮毂末端7向叶尖8观察时，该复合夹层板具有由面板边缘20限定的空气动力学轮廓。面板边缘20可以被分成抽吸表面边缘部分21A、压力表面边缘部分21B、前缘部分21C和后缘部分21D。椭圆孔口22被设置成穿过复合夹层板19的厚度，该椭圆孔口被构造成用于围绕椭圆杆18提供过盈配合。
当在使用中时，织物套15围绕肋板17A缠绕并部分地由其支撑。织物套15由两个长形织物支撑构件23A和23B沿叶片5A的纵向长度联接到肋板17中的每一个肋板上。长形织物支撑构件23A可滑动地附接到复合夹层板19的抽吸表面边缘部分21A上。长形织物支撑构件23B可滑动地附接到复合夹层板19的压力表面边缘部分21B上。
图5更详细地示出了织物套15、长形织物支撑构件23A和复合夹层板19如何彼此连接。长形织物支撑构件23A由黏结到内表面24上的织物袋25A和25B可滑动地连接到织物套15的内表面24上。织物袋25A和25B各自形成长形开放通道26A和26B，长形织物支撑构件23A对应地沿这些长形开放通道可滑动。孔口27也形成在复合板19的抽吸表面边缘部分21A中，长形织物支撑构件23A穿过该抽吸表面边缘部分可滑动。长形织物支撑构件23A因此可滑动地保持在织物袋25A和25B以及孔口27内。长形织物支撑构件23A、织物套15以及复合肋板19因此全部在沿长形织物支撑构件23A的长度(并且还因此沿风力涡轮机叶片5A的长度)的方向上相对于彼此可滑动。长形织物支撑构件23A以类似方式可滑动地联接到每个复合肋板17上并且联接到织物套15的与每个复合肋板17的任一侧相邻并在其上的内表面24上。长形织物支撑构件23B以类似方式可滑动地联接到每个复合肋板17的压力表面边缘21B上并且联接到织物套15的与每个复合肋板17的任一侧相邻并在其上的内表面24上。
图6示出了风力涡轮机叶片5A的处于肋板17A与17B之间的一部分。长形织物支撑构件23A和23B围绕每个所述肋板的面板边缘在大致等效的位置中可滑动地附接到每个肋板上。长形织物支撑构件23A和23B在每个肋板之间延伸(虚线27指示长形织物支撑构件23A在肋板17A与17B之间沿其延伸的线)并且因此支撑每个肋板之间的织物套15。织物套15被设定尺寸并定位以便沿风力涡轮机叶片5A的纵轴线在相邻肋板之间拉紧。由肋板16A和16B以及由长形织物支撑构件23A和23B支撑的织物套15形成的接收风的表面15因此是紧、平滑、空气动力学表面，该表面几乎没有能够阻断跨过其的空气的平滑流动的中断或特征。
由于织物套15，长形织物支撑构件23A和23B以及内部支撑结构16可滑动地彼此连接，在使用中，当所述风力涡轮机叶片5A在施加在其上的空气动力学力下变形并且轮毂4旋转时，每个对应元件可以沿风力涡轮机叶片5A的长度滑动。接收风的织物表面15因此自由变形以便在所述织物表面15不在相邻肋板17之间下垂的情况下适应内部支撑结构16的弯曲，因为该接收风的织物表面由长形织物支撑构件23A和23B支撑，并且因为所述长形织物支撑构件23A和23B在结构弯曲时沿叶片5A的长度滑动。
织物套15由层合纺织材料形成。图7更详细地示出了这种纺织材料的层合结构。纺织材料按次序包括Mylar(树脂聚对苯二甲酸乙二酯)衬底层28、Technora(芳族聚酰胺)和Vectran(液晶高分子纤维)编织复合层29、Mylar(树脂聚对苯二甲酸乙二酯)膜30、第一Tedlar(聚氟乙烯)膜31和第二Tedlar(聚氟乙烯)膜32。
为了实现织物套15中的织物张力的可调整控制，张力控制构件可以包括在风力涡轮机叶片结构中。图8示出了风力涡轮机叶片5A的处于肋板17A与17B之间装配有后缘梁33的一部分。后缘梁33沿风力涡轮机叶片5A的后缘从轮毂末端7延伸到叶尖8。后缘梁33位于内部支撑结构16内、连接到每个肋板17的后缘末端上。后缘梁的调整控制织物套15在由箭头34指示的横向方向上的张力，所述横向方向34基本上垂直于碳纤维杆18的纵轴线。
图9示出了用于控制后缘梁33的调整的螺钉机构35。后缘梁33保持在肋板17A的渐缩后缘的两个尖头36A与36B之间。螺钉37定位在圆柱形孔38内，该圆柱形孔沿朝向碳纤维杆18的方向从肋板17A的渐缩后缘延伸。螺钉37和圆柱形孔38具有协同操作的螺旋螺纹表面。在第一方向上施加到螺钉37的转矩使螺钉37延伸出圆柱形孔38并压靠在后缘梁33上，从而使后缘梁33在方向34上移动。当后缘梁33在方向34上移动时，其撞靠在织物套15上，从而增加所述织物套15中在横向方向上的织物张力。在与所述第一方向相反的第二方向上施加到螺钉37的转矩使螺钉37在圆柱形孔38内缩回，从而释放后缘梁33上的压力。当后缘梁33从织物套15松弛回位时，织物套15中在横向方向上的织物张力减小。后缘梁定位的调整可以由计算机处理器控制，潜在地是自动地。
图10示出了装配有张紧缆绳39的风力涡轮机叶片5A。每根张紧缆绳39从织物套15的轮毂末端7边缘延伸。通过拉动张紧缆绳39，可以在所述织物套15上施加纵向力，从而增加所述织物套15中在由箭头40指示的纵向方向上的织物张力。图11示出了每根张紧缆绳39如何可以旋拧穿过位于风力涡轮机叶片5A的轮毂末端7处的张紧环41。张紧缆绳39可以被拉动穿过张紧环41的孔口42。张紧环41可以被构造成用于将所述张紧缆绳39保持在原位，从而维持任何所施加的纵向张力。张紧缆绳39的调整可以由计算机处理器控制，潜在地是自动地。
通过凭借所述张力控制构件中的一者或两者控制织物套15中的织物张力，接收风的外表面15的空气动力学形状可以在使用风力涡轮机叶片5A之前或事实上在使用过程中进行调整。接收风的表面15的空气动力学形状和接收风的表面15对跨过其流动的空气的响应因此可以基于以下因素进行优化，诸如瞬时风速、风向、空气压力、温度或转子的旋转速度。
可以在本文披露的本发明的范围内做出进一步的变化和修改。
第二示例性实施例
图12示出了替代的示例性风力涡轮机叶片43A。风力涡轮机叶片43A与风力涡轮机叶片5A是可互换的，因为风力涡轮机43A可以连接到风力涡轮机1的轮毂4上并且以基本上与风力涡轮机叶片5A相同的方式起作用。
如图12所示，风力涡轮机叶片43A在轮毂末端44与叶尖45之间延伸。轮毂末端44在使用时连接到轮毂4上。风力涡轮机叶片43A具有包括抽吸表面46和压力表面47的三维空气动力学形状，这些表面均在叶片43A的前缘48与后缘49之间延伸。接收风的表面50围绕叶片43A延伸。接收风的表面50包括抽吸表面46和压力表面47两者。接收风的表面50由第一织物片块51A和第二织物片块51B形成，该第一织物片块和该第二织物片块沿叶片43A的长度从轮毂末端44延伸到叶尖45并围绕叶片43A缠绕。第一织物片块51A和第二织物片块51B由跨抽吸表面46延伸的长形连接器52A沿叶片43A的长度从轮毂末端44到叶尖45彼此连接。
风力涡轮机叶片43A具有与图3所示的风力涡轮机叶片43A的内部骨架结构18基本上完全相同的内部骨架结构，该内部骨架结构由从碳纤维杆20延伸的多个复合夹层肋板19构成。
图13更详细地示出了肋板54A，该肋板与第一示例性实施例的肋板17A的形状基本上完全相同。肋板54A由复合夹层板55构成，当沿叶片43A的纵轴线从轮毂末端44向叶尖45观察时，该复合夹层板具有由面板边缘56限定的空气动力学轮廓。面板边缘56可以被分成抽吸表面边缘部分57A、压力表面边缘部分57B、前缘部分57C和后缘部分57D。椭圆孔口58被设置成穿过复合夹层板55的厚度，该椭圆孔口被构造成用于围绕椭圆杆20提供过盈配合。
当在使用中时，包括第一织物片块51A和第二织物片块51B的接收风的表面50围绕肋板54A缠绕并部分地由其支撑。织物片块51A和51B由长形连接器52A沿叶片43A的纵向长度彼此连接。长形连接器52A可滑动地附接到复合夹层板55的抽吸表面边缘部分57A上。织物片块51A和51B还由第二长形连接器52B沿叶片6A的纵向长度彼此连接。长形连接器52B可滑动地附接到复合夹层板55的压力表面边缘部分57B上。长形连接器52A和52B因此确保第一织物片块51A和第二织物片块51B一起完全地围绕复合夹层板55缠绕。具体地，织物片块51A形成跨复合夹层板55的前缘部分57C的连续织物表面，并且织物片块51B形成跨复合夹层板55的后缘部分57D的连续织物表面。
图14示出了风力涡轮机叶片43A的处于肋板54A与19B之间的一部分。长形连接器52A和52B围绕每个所述肋板的面板边缘在大致等效的位置中可滑动地附接到每个肋板上。织物片块51A和51B因此完全地围绕每个所述肋板缠绕。织物片块51A和51B被设定尺寸并定位以便沿风力涡轮机叶片43A的纵轴线在相邻肋板之间拉紧。长形连接器52A和52B进一步被构造成用于围绕风力涡轮机叶片43A使织物片块51A和51B保持在张力下。长形连接器52A和52B进一步支撑每个肋板之间的织物片块51A和51B。由织物片块51A和51B形成的接收风的表面50因此是紧、平滑、空气动力学表面，该表面几乎没有能够阻断跨过其的空气的平滑流动的中断或特征。
由于织物片块51A和51B，长形连接器52A和52B以及内部支撑结构16可滑动地彼此连接，在使用中，当所述风力涡轮机叶片43A在施加在其上的空气动力学力下变形并且轮毂4旋转时，每个对应元件可以沿风力涡轮机叶片43A的长度滑动。接收风的织物表面50因此自由变形以便在所述织物表面50不在相邻肋板之间下垂的情况下适应内部支撑结构53的弯曲，因为长形连接器52A和52B在结构弯曲时沿叶片43A的长度滑动。
织物片块51A和51B两者均由与图6所示的第一示例性实施例的织物套15相同的层合纺织材料形成。织物片块51A和51B中的每一个织物片块设置有两个基本上平行的螺栓索终止边缘。
图15更详细地示出了长形连接器52A(长形连接器52B具有基本上完全相同的形状)。长形连接器52A从轮毂末端59延伸到叶尖末端60并由金属形成。两个中空凹槽61A和61B对应地沿侧壁62A和62B设置，各自用于保持织物片块51A或51B的螺栓索终止边缘。
图16示出了穿过保持织物片块51A和51B的长形连接器52A的截面。中空凹槽61A包括从侧壁62A通向空腔64A的孔口63A。类似地，中空凹槽61B包括从侧壁62B通向空腔64B的孔口63B。织物片块51A的螺栓索终止边缘65A被保持在空腔64A内，并且织物片块51B的螺栓索终止边缘65B被保持在空腔64B内。因此限制织物片块51A和51B在垂直于侧壁62A和62B的方向上(即，在接收风的表面50的局部平面中的方向上)移动。
第一织物片块51A和第二织物片块51B中的织物张力的可调整控制可以通过使用张力控制构件来实现，这些张力控制构件包括本发明的第一示例性实施例的后缘梁36或张紧缆绳42。
可以在本文披露的本发明的范围内做出进一步的变化和修改。

Claims (19)

1.一种包括外蒙皮的风力涡轮机叶片，该外蒙皮包括由两个或更多个长形织物支撑构件沿该风力涡轮机叶片的大部分长度支撑的张紧织物，该外蒙皮连接到该两个或更多个长形织物支撑构件中的每一个长形织物支撑构件上。
2.根据权利要求1所述的风力涡轮机叶片，进一步包括内部支撑结构，其中，所述两个或更多个长形织物支撑构件可滑动地附接到所述内部支撑结构上，这样使得该两个或更多个长形织物支撑构件中的每一个长形织物支撑构件是沿该风力涡轮机叶片的至少一部分长度可滑动的。
3.根据权利要求2所述的风力涡轮机叶片，其中，该两个或更多个长形织物支撑构件中的每一个长形织物支撑构件可滑动地安装在该内部支撑结构的凹陷中。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的风力涡轮机叶片，其中，该内部支撑结构包括沿该风力涡轮机叶片的至少大部分长度延伸的纵向结构支撑构件和多个横向结构支撑构件，并且其中，该两个或更多个长形织物支撑构件中的每一个长形织物支撑构件可滑动地安装在所述横向结构支撑构件中的至少一个横向结构支撑构件的凹陷或孔口内。
5.根据权利要求4所述的风力涡轮机叶片，其中，该纵向结构支撑构件包括沿该风力涡轮机叶片的至少该大部分长度纵向地延伸的杆，其中，该多个横向结构支撑构件包括从所述杆横向地延伸的多个肋，并且其中，该两个或更多个长形织物支撑构件中的每一个长形织物支撑构件可滑动地安装在所述肋中的至少一个肋的凹陷或孔口内。
6.根据以上任一项权利要求所述的风力涡轮机叶片，其中，该外蒙皮包括张紧织物，该张紧织物沿该风力涡轮机叶片的该长度的至少80％延伸，所述张紧织物由该两个或更多个长形织物支撑构件沿该风力涡轮机叶片的该长度的所述至少80％支撑，该两个或更多个长形织物支撑构件沿该风力涡轮机叶片的该长度的所述至少80％延伸。
7.根据以上任一项权利要求所述的风力涡轮机叶片，其中，该外蒙皮可滑动地附接到该两个或更多个长形织物支撑构件中的每一个长形织物支撑构件上。
8.根据以上任一项权利要求所述的风力涡轮机叶片，其中，该两个或更多个长形织物支撑构件中的每一个长形织物支撑构件包括长形连接器，并且其中，该外蒙皮包括两个或更多个织物片块，该两个或更多个织物片块由所述两个或更多个长形连接器沿该风力涡轮机叶片的该大部分长度彼此连接。
9.根据权利要求8所述的风力涡轮机叶片，其中，该两个或更多个织物片块由该两个或更多个长形连接器保持在张力下。
10.根据权利要求8或权利要求9所述的风力涡轮机叶片，其中，所述两个或更多个长形连接器中的每一个长形连接器包括第一长形通道和第二长形通道，所述第一通道保持该两个或更多个织物片块中的一者的边缘并且所述第二通道保持该两个或更多个织物片块中的另一者的边缘。
11.根据权利要求10所述的风力涡轮机叶片，其中，该两个或更多个织物片块中的该一者的该边缘和该两个或更多个织物片块中的该另一者的该边缘均为所述对应织物片块的螺栓索终止边缘。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的风力涡轮机叶片，具有超过两个但少于六个的所述织物片块以及其间的相应数量的长形连接器。
13.根据以上任一项权利要求所述的风力涡轮机叶片，其中，所述风力涡轮机叶片在轮毂末端部分与叶片尖端部分之间纵向地延伸，并且其中，所述外蒙皮包括接收风的外表面，该接收风的外表面包括均在该风力涡轮机叶片的前缘与后缘之间延伸从而限定空气动力学轮廓的抽吸表面和压力表面。
14.根据权利要求13所述的风力涡轮机叶片，其中，该两个或更多个长形织物支撑构件中的至少一个长形织物支撑构件或该两个或更多个长形连接器中的至少一个长形连接器沿该压力表面的凹入部分的弯折线延伸。
15.根据以上任一项权利要求所述的风力涡轮机叶片，进一步包括一个或多个张力控制构件，该一个或多个张力控制构件可调整以控制所述外蒙皮中的张力。
16.根据从属于权利要求11的权利要求15所述的风力涡轮机叶片，其中，所述一个或多个张力控制构件中的一个或多个张力控制构件沿该叶片的该后缘安排，从而是可调整的以控制所述外蒙皮中在横向方向上的张力。
17.根据从属于权利要求13的权利要求15所述的风力涡轮机叶片，其中，所述一个或多个张力控制构件中的一个或多个张力控制构件被安排在该叶片的该轮毂末端部分处，从而是可调整的以控制所述外蒙皮中在纵向方向上的张力。
18.根据进一步从属于权利要求8的权利要求13或权利要求14至17中任一项所述的风力涡轮机叶片，其中，该两个或更多个织物片块中的一者跨该叶片的该前缘形成连续织物表面。
19.根据以上任一项权利要求所述的风力涡轮机叶片，其中，所述织物包括层合纺织品，该层合纺织品包括编织或非编织织物的交替层。
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