CN109386424A - 涡流发生器、带有涡流发生器的风力机叶片及其安装方法 - Google Patents

涡流发生器、带有涡流发生器的风力机叶片及其安装方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于风力机叶片的涡流发生器,包括多片鳍片,该鳍片为顶角为圆角的三角形板件。本发明涉及的涡流发生器能够有效延迟失速,提高叶片的气动性能,同时能够减少由于叶片表面污染后导致的风力机发电量损失,可用于已运行风力机叶片的增功改造。本发明还涉及在风力机叶片上确定涡流发生器安装位置的方法,以及安装本发明所述涡流发生器到风力机叶片上的方法,该方法安装定位过程精确可靠,安装效率高。

Description

涡流发生器、带有涡流发生器的风力机叶片及其安装方法
技术领域
本发明涉及风电领域,尤其涉及一种可提高风力机叶片气动性能的涡流发生器及其整体方案。
背景技术
大型现代风力机的单机功率容量需求持续增加,尤其是在风轮扫风面积方面。风轮扫风面积越大,风力机的适用风速越低,在低风速下的发电量就越高,但是相应的整个风力机以及风力机的不同部件尺寸就越大。如何增加叶片的风能吸收率是提高风力机核心竞争力的关键问题。
目前常见的风力机结构如图1所示,包括塔架7和轮毂机舱4,塔架与地面通过基础8固定。叶片9通过轴承与轮毂连接,风力机通过叶片吸收风能,带动发电机转轴旋转进行发电,因此风力机的输出功率主要由叶片吸收风能的性能来决定。叶片中部2和叶尖3主要吸收风能,叶片根部1的主要作用是承受载荷并将叶片和轮毂进行连接。从来流的方向看,风轮是顺时针旋转,对应与叶片前缘5,叶片后缘6。叶片根部1吸收风能的性能受轮毂机舱4以及本身结构的负面影响其表面气流流动易发生失速分离,因此这部分的风能吸收效率普遍非常低。
另一方面来看,叶片尺寸的增加减重降载显得尤为重要,从结构经济性考虑很多风轮在设计中会采用如图2所示后缘11厚度很大的钝尾缘翼型。钝尾缘翼型包括前缘10、尾缘11、吸力面16、压力面15、吸力面尾缘17和压力面尾缘18;其中前缘10和尾缘11水平方向的距离为弦长13,弦长用C表示;吸力面尾缘17与压力面尾缘18垂直方向的距离为尾缘厚度12,尾缘厚度用L表示;吸力面16和压力面15垂直方向上的距离M(14所指区域)与弦长C的比值为翼型的相对厚度;尾缘厚度L与弦长C的比值为翼型的尾缘相对厚度。
尾缘相对厚度5%以上的钝尾缘翼型,由于“后向台阶流”的影响比较明显,因此翼型的整体流动稳定性较低,在翼型尾缘会形成规律的卡门涡街,翼型的流动稳定性很差较易出现失速流动分离,因此采用钝尾缘翼型设计的叶片叶根部分流动稳定性也会较差,在叶根部分一直存在流动失速分离,叶片失速产生的气动噪音也会进一步增加,难以满足高性能低噪音叶片的市场需求。
气流在翼型表面流动时会在物面边界附形成的一个粘性薄层,称之为边界层。边界层开始于物面的前缘(或者是绕物体流动的前驻点),层内与层外的流动是一种渐近关系,两者之间没有确定的分界线,一般定义为层内速度与外部速度相差1%的地方为边界层的外边界。边界层内的流动状态可分为层流和湍流,层流向湍流的转变位置称之为“转捩点”,这种物理现象称之为“流动转捩”。
气流在翼型上表面流动过程,由流动伯努利方程方程可知,会出现先增速降压,到达翼面最高点后,在往后会升压减速。在曲面的升压减速段中,流体的部分动能不仅要转化为压强势能,而且粘滞力的阻滞作用也要继续损耗它的动能,这就使流体微团的动能损耗加大,流速迅速降低,其边界层不断增厚。当流体流到曲面的某一点S’时,靠近物体壁面的流体微团的动能被消耗完,这部分流体微团便停滞不前。跟着而来的流体微团也将同样停滞下来,以致越来越多的被停滞的流体微团在物体壁面和主流之间堆积起来。与此同时,在S’点之后,压强的继续升高将使部分流体微团的切向速度等于零,S’点称为边界层的“分离点”,这种物理现象称之为“流动分离”。分离之后形成的旋涡,不断地被主流带走,在物体后部形成尾涡区。如果能够采用一种方式增加边界层内的能量,则可以增加流体微团克服逆压梯度做功的能力,进而延迟失速分离。
在飞机的机翼翼尖位置,会形成一种螺旋式的气流漩涡运动,称之为“翼尖涡”。翼尖涡的强度较高,能量较大,如果在翼型表面流动的边界层内产生这种高能量的翼尖涡,翼尖涡携带的能量与翼型表面流动下游的低能量边界层流动混合后,把能量传递给边界层,就会使处于逆压梯度中的边界层流场获得附加能量能够继续贴附在叶片表面,使得分离位置相比于之前更靠后,增加了翼型表面流动的稳定性。翼尖涡产生的位置,应该接近边界层与外部流场的分界线区域较好,这样更有利于边界层内外的能量传递。
借鉴飞机机翼的经验,安装于机翼表面的类似鲨鱼背鳍的小翼的涡流发生器(Vortex Generator,VG)可以很好阻止机翼表面上的气流过早分离提高失速迎角,对于涡流发生器延迟机翼表面失速分离的专利最早出现在US4175640A上。
然而,从目前现有的用于风力叶片上的涡流发生器专利来看,涡流发生器的设计在型式结构、安装位置、材料和安装方法上存在很多不合理的地方,且部分专利所描述的涡流发生器实施过程并未进行严格的试验验证,在实际应用过程中会出现效果不明显或者出现负面效果的情况。
专利CN101680423B中,未对单个涡流发生器带的长度尺寸做限制,由于风轮表面气动外形的特殊性,在安装过程中会存在困难,且由于曲面的变化会产生涡流发生器带向外剥离的预应力,降低粘胶的可靠性。
专利CN205478093U中,涡流发生器的基板材质为不锈钢,从风轮防雷角度这是不可行的或者是具有很大的雷击风险的;另外该专利中涡流发生器的结构未考虑翅片与基板连接的过渡,在运行过程中会产生局部应力,进而降低部件的运行寿命。
专利CN103917445B中,采用“变色的烟尘颗粒、灰尘、悬浮颗粒等在叶片上形成沉积物识别叶片气流的分离区,并根据该分离区来确定涡流发生器的安装位置”,根据试验结果显示涡流发生器安装位置不是在分离线附近,采用该种方式确定的涡流发生器安装位置不够准确且涡流发生器的效果并不好,应该根据风轮的气动外形来确定涡流发生器的安装位置。
因此,本领域的技术人员致力于开发一种用于风力机叶片的涡流发生器,可有效地提高风力机叶片的气动性能,降低叶片的气动噪音,同时安全可靠,便于施工人员安装。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷,本发明所要解决的技术问题是提供一种用于风力机叶片的涡流发生器,包括至少一片鳍片,所述鳍片为顶角为圆角的三角形板件。
进一步地,还包括底板,所述底板表面垂直设置有多个所述鳍片,所述鳍片通过同所述顶角相对的底面同所述底板固定连接。
更进一步地,各所述鳍片沿互相平行的轴对称设置,相邻两所述鳍片的板面所呈夹角为8~25度。
更进一步地,所述底板的前缘和或后缘设置有圆角过渡。
更进一步地,所述底板的上下板面均为曲面。
进一步地,所述鳍片的底边长度同所述鳍片的高度的比例为1.5~3.5。
进一步地,所述涡流发生器采用耐候性工程塑料或复合材料制得。
进一步地,所述涡流发生器采用一体成型加工方式生产。
进一步地,所述鳍片设置有拔模角;
本发明还提供了一种风力机叶片,所述叶片为钝尾缘翼型,所述叶片上设置有涡流发生器,所述涡流发生器包括至少一片鳍片,所述鳍片为顶角为圆角的三角形板件。
进一步地,所述叶片根部翼型的相对厚度为45%~85%,所述涡流发生器设置于所述叶片根部弦长15%~50%的位置。更进一步地,所述涡流发生器的鳍片高度为20~60mm。
进一步地,所述叶片中部翼型的相对厚度为30%~45%,所述涡流发生器设置于所述叶片中部弦长25%~40%的位置。更进一步地,所述涡流发生器的鳍片高度为10~30mm。
进一步地,所述叶片尖部翼型的相对厚度小于30%,所述涡流发生器设置于所述叶片尖部弦长50%~80%的位置。更进一步地,所述涡流发生器的鳍片高度为1.5~20mm。
进一步地,还包括底板,所述底板表面垂直设置有多个所述鳍片,所述鳍片通过同所述顶角相对的底面同所述底板固定连接。
更进一步地,各所述鳍片沿互相平行的轴对称设置,相邻两所述鳍片的板面所呈夹角为8~25度。
更进一步地,所述底板的前缘和或后缘设置有圆角过渡。
更进一步地,所述底板的上下板面均为曲面。
进一步地,所述鳍片的底边长度同所述鳍片的高度的比例为1.5~3.5。
进一步地,所述涡流发生器采用耐候性工程塑料或复合材料制得。
进一步地,所述涡流发生器采用一体成型加工方式生产。
进一步地,所述鳍片设置有拔模角;
进一步地,在叶片不同弦长的位置设置有多排所述涡流发生器。
本发明还提供了前述带有底板的涡流发生器的安装方法,包括以下步骤:
标记涡流发生器的安装位置;
打磨叶片表面;
在涡流发生器底板上涂覆密封粘贴胶;
粘接涡流发生器,相邻所述涡流发生器的底板间留有间隙;
填缝密封。
进一步地,所述密封粘贴胶为非流挂稠度的单组份的有机硅密封粘贴胶。
本发明还提供了一种用于涡流发生器定位的卡板装置,包括卡口,所述卡口形状同上述风力机叶片的至少一部分弦长形状相配合。
技术效果
1.本发明的涡流发生器可延迟翼型失速5~10゜左右,提高翼型气动性能50%~200%,越靠近叶根部分的翼型提升量越大,进而可提高年发电量1%~2%左右。
2.本发明的涡流发生器可用于运行叶片的增功改造,对于低空气密度风场、低风速地区机组和叶片表面污染严重的机组提升效果更好。
3.本发明的涡流发生器可降低叶片的气动噪音。
4.本发明的涡流发生器安装方法可对同类产品进行定位和安装,安装定位过程精确可靠,安装效率高。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明,以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是现有技术中风力机的结构组成示意图;
图2是现有技术中风力机的翼型结构示意图;
图3是现有技术中风力机鳍片的仿生外形及其变形结构示意图;
图4是本发明的一个较优实施例中的风力机鳍片的形状示意图;
图5是图4实施例中涡流发生器安装于翼型上的结构示意图;
图6是图4实施例中涡流发生器尾部产生的“翼尖涡”示意图;
图7是图4实施例中涡流发生器尾部边界层内速度变化示意图;
图8是图4实施例中涡流发生延迟失速效果图;
图9是图4实施例中涡流发生器气动性能提升效果图;
图10是图4实施例中涡流发生器整体结构后视图;
图11是图4实施例中涡流发生器整体结构侧视图;
图12是图4实施例中涡流发生器整体结构俯视图;
图13是图4实施例中涡流发生器整体结构轴视图;
图14是图4实施例中涡流发生器粘接结构示意图;
图15是图4实施例中涡流发生器前缘粘接结构示意图;
图16是图4实施例中涡流发生器后缘粘接结构示意图;
图17是图4实施例中涡流发生器粘接间隙结构示意图;
图18是本发明的另一较优实施例中辅助安装涡流发生器所使用的安装定位卡板示意图;
图19是图18实施例中涡流发生器安装在风力机上的效果图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例1
如图3所示,可基于仿生简化得到传统的涡流发生器鳍片22,其中19为鳍片前缘(鳍片迎风面)、20为鳍片顶端、21为鳍片后缘(鳍片背风面)。从加工工艺方便和结构可靠性考虑将鳍片变形为23,根据现有技术的专利文献中给出的,已有的涡流发生器鳍片形状如24、25、26和27所示。从减少阻力和生产方便考虑,本实施例提供了一种涡流发生器及带有涡流发生器的风力机叶片,其中,涡流发生器的鳍片形状如图4所示,将鳍片28顶端的顶角做成圆弧状方便减少气流局部分离降低阻力。
本实施例中风轮叶片所使用的翼型外形轮廓与鲨鱼鱼身相似,鲨鱼背鳍的主要作用是迫使水流提前转捩,从层流转为紊流,延迟水流失速减小水流失速产生的阻力,同时也能方便的调整游泳姿态。从仿生角度考虑,在翼型上表面也设计类似与鲨鱼背鳍的涡流发生器,以提高翼型的流动稳定性,降低阻力。由于鱼类游动的Re比翼型运行Re小一个数量级,因此边界层厚度也差一个数量级,背鳍的尺寸也会大得多。从仿生角度,根据背鳍确定的涡流发生器鳍片尺寸大小及安装位置如图5所示,其中,29为鳍片安装的位置。对风轮叶片翼型的边界层动量积分计算,适用于1MW以上的风轮叶片翼型上的涡流发生器鳍片64的高度(以附图11做说明,鳍片的高度尺寸准确定义为:鳍片顶端58圆弧的最高点与底板下表面56圆弧最低点之间,在竖直方向上的距离)在1.5~100mm之间。叶片根部1/3区域的涡流发生器尺寸优选为20~60mm,本实施例中采用50mm,叶片中部1/3区域的涡流发生器尺寸优选为10~30mm,本实施例中采用20mm,叶片尖部1/3区域的涡流发生器尺寸优选为1.5~20mm,本实施例中采用10mm。
图6为涡流发生器尾部产生的“翼尖涡”示意图,32为气流的来流方向,30为鳍片,31为鳍片尾部产生的规律性的螺旋脱落涡结构。叶片加装涡流发生器前后的翼型表面边界层内速度分布等值线图如图7所示,其中鳍片33垂直布置到叶片36上,34(虚线)为加装涡流发生器后的速度型线分布,35(实线)为干净叶片的速度型线分布;加装涡流发生器后增加了边界层内的能量,使得边界层内的速度值更大,即在叶片表面加装鳍片可延迟叶片的失速流动分离。
根据前面对鳍片的理论分析和测试结果,图8为加装涡流发生器后的延迟失速气动数据对比。叶根翼型1的相对厚度在50%~60%,叶根翼型1的尾缘相对厚度在15%~25%;叶根翼型2的相对厚度在40%~50%,叶根翼型2的尾缘相对厚度在5%~10%。37为叶根翼型1对应的失速点,38为其对应的攻角大小,44为叶根翼型1加装涡流发生器后对应的失速点,42为其对应的攻角大小;39为叶根翼型2对应的失速点,40为其对应的攻角大小,43为叶根翼型2加装涡流发生器后对应的失速点,41为其对应的攻角大小。根据图中数据分析可知,加装涡流发生器后叶根翼型的失速迎角可提高10°以上,升力系数可提高50%以上。
图9进一步给出了装涡流发生器后的叶根翼型气动性能提升数据,45为叶根翼型1的最大升阻比点,46为叶根翼型1加装涡流发生器后的最大升阻比点,加装涡流发生器后翼型的升阻比可提高150%左右,可极大地提升叶根翼型的气动性能。
风力机风轮实际运行在大自然环境下,风轮表面的灰尘粘附、雨蚀等会增加翼型粗糙度使得叶片提前失速,进而降低风轮的发电表现,根据前面的分析:加装涡流发生器可延迟失速分离,在叶片表面被污染后加装涡轮发生器可以改善失速分离情况,保持叶片很好的气动性能,进一步说明涡流发生器可用于经常被污染的叶片气动性能提升改造。
根据计算和测试分析,涡流发生器高度与安装点的边界层厚度比值在0.75~0.85间和1.2~1.4之间最佳;从之前的理论分析和测试实验,涡流发生器在翼型上的安装点靠近翼型前缘处10的转捩点延迟失速效果更佳,对于相对厚度在45%~85%的翼型(叶片根部1/3区域),转捩点的位置在弦长的15%~50%之间;对于相对厚度在30%~45%的翼型(叶片中部1/3区域),转捩点的位置在弦长的25%~40%之间;对于相对厚度小于30%的翼型(叶片尖部1/3区域),涡流发生器的增升延迟失速效果不明显。除延迟失速提高气动性能之外,涡流发生器对于翼型尾缘产生规律脱体涡的破坏效果较好,因此对于相对厚度小于35%的翼型,涡流发生器的安装位置比较靠后,在弦长的50%~80%之间,可降低气动噪音。
本实施例中,涡流发生器在风力机叶片的各个位置上均有设置,其中,叶片根部区域,叶片相对厚度约60%,转捩点的位置在弦长的35%处,涡流发生器设置于该转捩点附近;叶片中部区域,叶片相对厚度约35%,转捩点的位置在弦长的30%处,涡流发生器设置于该转捩点附近;而对于叶片尖部区域,叶片翼型相对厚度较小,约为20%,此时涡流发生器设置偏叶片后缘,约为弦长的60%位置,可有效地降低风机运行中的噪音。
涡流发生器的作用效果与鳍片高度和安装位置关系较大,通常为了获得较大的失速迎角和更高的升阻比系数,涡流发生器安装位置会尽可能靠近翼型前缘。在本发明的其他较优实施例中,针对风轮叶片弦长超过4m以上的区域,单排涡流发生器的作用效果有限延迟失速效果可能不明显,可采用多排涡流发生器来进一步提高失速迎角。值得注意的是,多排涡流发生器额外增加的阻力会比单排涡流发生器更多,需要从升阻比的提升来衡量是否经济。
如图10-13所示,从粘接方便考虑,在鳍片47底部增加了粘接底板48;由于鳍片安装位置是在风轮叶片的表面,风轮叶片的气动外形在各处都是不固定的弧面,因此粘接底板不是平板而是带有弧度的曲面56;为了保证底板48的上表面55良好的气流过渡,将底板上表面也增加一弧度。为了保证鳍片产生的“翼尖涡”最大化的起到边界层内外能量交换的效果,将鳍片布置成“八”字形,其中63为底板前缘朝向翼型前缘,65为底板后缘朝向翼型尾缘;由于鳍片垂直于底板表面设置,因此鳍片板面夹角即为鳍片的夹角61,在8~25度之间。若夹角过小,鳍片产生的“翼尖涡”能量较低,延迟失速效果不明显;夹角61过大,会产生较多的附加阻力影响最终的气动性能提升,增加叶片的气动载荷。鳍片的长度(即底板前缘53和底板后缘54的距离)与鳍片高度(即鳍片顶端到鳍片底边之间距离)的关系也会影响“翼尖涡”的能量大小,长高比过小“翼尖涡”能量偏小,长高比过大产生的附加阻力较大,鳍片长高比通常优选为1.5~3.5,本实施例中采用长高比为2.2的鳍片。
从涡流发生器的工作环境条件的耐候性考虑,有紫外线、酸碱(雨水中含有)、雨水等,且要求涡流发生器在大自然环境下一直工作寿命保持20年,因此可选择的涡流发生器加工材料为耐候性工程塑料或复合材料。
根据鳍片安装位置的特殊性,涡流发生器的材料满足耐候性要求。涡流发生器可选用真空灌注、注塑成型等方式一体化生产,也可将鳍片和底板分开加工再采用粘接、焊接的方式生产。为了方便生产、减少附加阻力的产生和结构稳定性:鳍片设置一定拔模角51;为了减少涡流发生器的阻力,底板前缘53、底板后缘54设置有圆角过渡;鳍片顶端58设置有圆角过渡;鳍片背风面有一定倾角57。
涡流发生器粘接效果如图14所示,66为底板前缘63的粘胶,68为底板后缘65粘胶。底板前缘粘胶66如图15所示,要求前缘粘胶69与底板前缘70进行光滑过渡。底板后缘粘胶68如图16所示,要求后缘粘胶73与底板后缘65进行圆滑过渡。考虑到温度变化,实际运行工程中涡流发生器会出现热胀冷缩,涡流发生器粘接设定间隙74如图17所示,粘接间隙需用粘接胶进行填缝密封。涡流发生器与叶片表面的粘接可使用非流挂稠度的单组分有机硅密封胶、粘接胶。
实施例2
本实施例提供了一种还未装机运行的叶片的涡流发生器的安装方法。
安装准备:安装环境温度要求5℃以上,温度越高对粘接胶的粘接效果越好;准备如图18所示的涡流发生器弦向定位卡板76,从强度和质量轻方面要求卡板76材料为铝,77为翼型尾缘定位位置,注意尾缘定位77处适当留出10~20mm高度增加定位可靠性;水性记号笔、800目砂纸、50m长皮尺、粉斗或墨斗划线器、工业酒精。
安装过程:
1)适当调整叶片位置,使得叶片吸力面(对应于翼型吸力面16)朝上;
2)采用皮尺量出涡流发生器在叶片长度方向的位置,再用后缘定位卡板量出弦向位置,用细线拉出涡流发生器前缘定位的边缘线,再安装涡流发生器的宽度画出另外一条直线,用纸胶带沿着边缘线粘贴,形成打磨区域;
3)采用800目砂纸对安装区域进行打磨,保证粘接面平整清洁。在打磨前,若发现叶片表面有油污,则需先用有机溶剂进行清洗并擦干;打磨时严禁用手触摸打磨完的粘接面,以防止粘接面上留下污渍;
4)在涡流发生器底板上均匀涂上密封粘接胶;
5)将涡流发生器从起点位置开始,沿四点连接固定在叶片表面,固定时从涡流发生器中部向四周按压挤出气泡,并用力按压涡流发生器5秒,确定粘接牢固;
6)同理按顺序完成所有涡流发生器的安装,注意涡流发生器的前缘指向叶片前缘;
7)安装完成后根据密封粘胶的固化时间要求,放置相应的时间再启用叶片。
涡流发生器安装到风力机叶片上的最终效果图如图19所示,78为安装好的涡流发生器带。
实施例3
本实施例提供了一种在已装机运行的风力机叶片上安装涡流发生器的方法。
安装准备:维修平台或吊篮系统一套,高处作业用安全带、安全绳和安全帽,对讲机;涡流发生器弦向定位卡板;水性记号笔、800目砂纸、50m长皮尺、粉斗或墨斗划线器、工业酒精;环境温度高于8℃,风场风速应小于8米/秒,下雨、有雾等能见度差的天气都不能进行安装工作。
安装过程:
1)叶轮锁定且和班组成员确认,并监测一切正常,机舱维护已打开,急停已拍下,偏航已关闭;
2)划定现场施工安全范围,并拉警戒线,树警戒牌,无关人员禁止入内;
3)正式使用吊篮前,多次监测吊带、吊环、钢丝绳,确保完好无损;
4)采用皮尺量出涡流发生器在叶片长度方向的位置,再用后缘定位卡板量出弦向位置,用细线拉出涡流发生器前缘定位的边缘线,再安装涡流发生器的宽度画出另外一条直线,用纸胶带沿着边缘线粘贴,形成打磨区域;
5)采用800目砂纸对安装区域进行打磨,保证粘接面平整清洁。在打磨前,若发现叶片表面有油污,则需先用有机溶剂进行清洗并擦干;打磨时严禁用手触摸打磨完的粘接面,以防止粘接面上留下污渍;
6)在涡流发生器底板上均匀涂上密封粘接胶;
7)将涡流发生器从起点位置开始,沿四点连接固定在叶片表面,固定时从涡流发生器中部向四周按压挤出气泡,并用力按压涡流发生器5秒,确定粘接牢固;
8)同理按顺序完成所有涡流发生器的安装,注意涡流发生器的前缘指向叶片前缘;
9)安装完成后根据密封粘胶的固化时间要求,将风机停机相应的时间再启用叶片;
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (14)

1.一种用于风力机叶片的涡流发生器,其特征在于,包括至少一片鳍片,所述鳍片为顶角为圆角的三角形板件。
2.如权利要求1所述的涡流发生器,其特征在于,还包括底板,所述底板表面垂直设置有多个所述鳍片,所述鳍片通过同所述顶角相对的底面同所述底板固定连接。
3.如权利要求2所述的涡流发生器,其特征在于,各所述鳍片沿互相平行的轴对称设置,相邻两所述鳍片的板面所呈夹角为8~25度。
4.如权利要求2所述的涡流发生器,其特征在于,所述底板的前缘和或后缘设置有圆角过渡。
5.如权利要求2所述的涡流发生器,其特征在于,所述底板的上下板面均为曲面。
6.如权利要求1所述的涡流发生器,其特征在于,所述鳍片的底边长度同所述鳍片的高度的比例为1.5~3.5。
7.如权利要求1所述的涡流发生器,其特征在于,所述涡流发生器采用耐候性工程塑料或复合材料制得。
8.一种风力机叶片,其特征在于,所述叶片为钝尾缘翼型,所述叶片上设置有涡流发生器,所述涡流发生器包括至少一片鳍片,所述鳍片为顶角为圆角的三角形板件。
9.如权利要求8所述的风力机叶片,其特征在于,所述叶片根部翼型的相对厚度为45%~85%,所述涡流发生器设置于所述叶片根部弦长15%~50%的位置。
10.如权利要求8所述的风力机叶片,其特征在于,所述叶片中部翼型的相对厚度为30%~45%,所述涡流发生器设置于所述叶片中部弦长25%~40%的位置。
11.如权利要求8所述的风力机叶片,其特征在于,所述叶片尖部翼型的相对厚度小于30%,所述涡流发生器设置于所述叶片尖部弦长50%~80%的位置。
12.如权利要求8所述的风力机叶片,其特征在于,在叶片不同弦长的位置设置有多排所述涡流发生器。
13.一种如权利要求2-5任一所述的涡流发生器的安装方法,包括以下步骤:
标记涡流发生器的安装位置;
打磨叶片表面;
在涡流发生器底板上涂覆密封粘贴胶;
粘接涡流发生器,相邻所述涡流发生器的底板间留有间隙;
填缝密封。
14.如权利要求13所述的安装方法,其特征在于,所述密封粘贴胶为非流挂稠度的单组份的有机硅密封粘贴胶。
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