CN110645141A - 一种风电叶片降噪后缘结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种风电叶片降噪后缘结构，包括后缘贴片、锯齿降噪片、梳流结构单元，后缘贴片附连在叶片展向35％‑98％位置对应的后缘区段表面上或者在叶片全部的后缘区段表面上，并沿自身长度方向形成有多个供锯齿降噪片安装的安装位，两两安装位之间设有一根安装柱，锯齿降噪片与后缘贴片之间采用转轴铰链形式相连接，锯齿降噪片能够随流过叶片后缘区段的气流的速度和方向的改变做相应的转动调整，梳流结构单元与安装柱之间采用球形铰链形式相连接，两两相邻的锯齿降噪片之间设有一个梳流结构单元，梳流结构单元能够随相邻锯齿降噪片之间迎风面和背风面的合并气流的方向的改变做相应的转动调整。本发明可以更好的降低叶片气流噪声，提高叶片效率。

Description

一种风电叶片降噪后缘结构
技术领域
本发明涉及可再生新能源风电叶片的技术领域，尤其是指一种风电叶片降噪后缘结构。
背景技术
近几年来，风力发电机技术在世界范围内所产生的电能中所占的比例越来越大。随着对以风力发电机为代表的可再生能源的需求不断增加，未来的风电场很可能比现在更靠近人口密集地区。当这种情况发生时，位于居民区附近的陆上风力发电机所产生的噪声可能会对当地居民造成干扰和烦恼。陆上风力发电机的噪声可能会限制风力发电机组的安装位置并制约居民区附近风力资源的开发利用。因此，已经投入了大量的研发工作来降低风力发电机组的运行噪声。
过去已经提出了降低风力发电机组运行噪声的不同方法。降低风力发电机运行噪声的一个选择是通过降低风力发电机的功率来满足噪声约束。然而，降低风力发电机功率运行也在一定程度上牺牲了风力发电机对风能的利用效率。另一个选择是在风力发电机叶片后缘相邻处连接锯齿降噪结构，在风沿风力发电机叶片后缘一定方向上流动时降低噪声。然而，如果风流动的方向发生改变，则锯齿降噪结构降低噪声的效率可能会降低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种不会因气流方向改变而降低降噪效果的风电叶片降噪后缘结构，通过该结构可以更好的降低叶片气流噪声，从而提高风电叶片工作效率，进而提升风力发电机的发电效率。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种风电叶片降噪后缘结构，包括后缘贴片、锯齿降噪片、梳流结构单元，其中，所述后缘贴片附连在叶片展向35％-98％位置对应的后缘区段表面上或者在叶片全部的后缘区段表面上，并沿自身长度方向形成有多个供锯齿降噪片一一对应安装的安装位，且两两安装位之间设置有一根供梳流结构单元安装的安装柱，所述锯齿降噪片与后缘贴片之间采用转轴铰链形式相连接，且两两相邻的锯齿降噪片之间通过安装柱隔开，相对于固定的后缘贴片，所述锯齿降噪片能够随流过叶片后缘区段的气流的速度和方向的改变做相应的转动调整，以削弱不同方向的气流与叶片后缘区段的相互作用所发出的噪声，进而提高叶片工作效率，所述梳流结构单元与安装柱之间采用球形铰链形式相连接，且两两相邻的锯齿降噪片之间安装有一个梳流结构单元，刚好处于相邻两个锯齿降噪片的齿尖部分与它们之间的那根安装柱围成的空位处，所述梳流结构单元能够随相邻锯齿降噪片之间迎风面和背风面的合并气流的方向的改变做相应的转动调整，以进一步削弱由相邻锯齿降噪片之间迎风面和背风面的合并气流与叶片后缘区段的相互作用所发出的噪声。
进一步，所述梳流结构单元整体呈三角形状，由一端带有球体的主杆及呈左右对称分布于该主杆两侧的两组梳流斜杆组组成，每组梳流斜杆组由多根长短不一但彼此平行的斜杆构成，从主杆尾端往带有球体的主杆前端方向，该多根斜杆是由短到长依次排序，且所有斜杆远离主杆的一端均与主杆尾端齐平，所述主杆尾端与相邻锯齿降噪片的尖端齐平。
进一步，所述主杆为锥形杆，且所述球体是固定在该锥形杆的大端面。
本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：
1、锯齿降噪片与后缘贴片之间采用转轴铰链形式相连接，相对于固定的后缘贴片，锯齿降噪片能够随流过叶片后缘区段的气流的速度和方向的改变做相应的转动调整，从而提高风电叶片的效率，进而提升风力发电机的发电效率，并且锯齿降噪片能够削弱不同方向的气流与叶片后缘区段的相互作用所发出的噪声，进而实现风电叶片噪声量级的降低。
2、梳流结构单元与安装柱之间采用球形铰链形式相连接，且该梳流结构单元刚好处于相邻两个锯齿降噪片的齿尖部分与它们之间的那根安装柱围成的空位处，能够随相邻锯齿降噪片之间迎风面和背风面的合并气流的方向的改变做相应的转动调整，以进一步更高效地削弱由相邻锯齿降噪片之间迎风面和背风面的合并气流与叶片后缘区段的相互作用所发出的噪声。总的来说，利用可调整的梳流结构单元可以实现更加显著的降噪。
附图说明
图1为本发明所述风电叶片降噪后缘结构在风电叶片上的整体安装示意图。
图2为本发明所述风电叶片降噪后缘结构在风电叶片上的局部示意图。
图3为本发明所述风电叶片降噪后缘结构的局部示意图。
图4为通过图3的线a-a截得的一个截面示意图。
图5为通过图3的线b-b截得的一个截面示意图。
图6为后缘贴片与转轴铰链的结构示意图。
图7为锯齿降噪片的结构示意图。
图8为梳流结构单元的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
参见图1至图8所示，本实施例所提供的风电叶片降噪后缘结构，包括后缘贴片1、锯齿降噪片2、梳流结构单元3，其中，所述后缘贴片1附连在叶片4展向35％-98％位置对应的后缘区段表面上或者在叶片4全部的后缘区段表面上，并沿自身长度方向形成有多个供锯齿降噪片2一一对应安装的安装位，且两两安装位之间设置有一根供梳流结构单元3安装的安装柱5，所述锯齿降噪片2与后缘贴片1之间采用转轴铰链6形式相连接，且两两相邻的锯齿降噪片2之间通过安装柱5隔开，相对于固定的后缘贴片1，所述锯齿降噪片2能够随流过叶片后缘区段的气流的速度和方向的改变做相应的转动调整，以削弱不同方向的气流与叶片后缘区段的相互作用所发出的噪声，进而提高叶片工作效率，提升风力发电机的发电效率，所述梳流结构单元3与安装柱5之间采用球形铰链形式相连接，且两两相邻的锯齿降噪片2之间安装有一个梳流结构单元3，刚好处于相邻两个锯齿降噪片2的齿尖部分与它们之间的那根安装柱5围成的空位处，所述梳流结构单元3整体呈三角形状，由一端带有球体33的主杆31及呈左右对称分布于该主杆31两侧的两组梳流斜杆组组成，所述主杆31为锥形杆，且所述球体33是固定在该锥形杆的大端面，每组梳流斜杆组由多根长短不一但彼此平行的斜杆32构成，从主杆31尾端往带有球体33的主杆31前端方向，该多根斜杆32是由短到长依次排序，且所有斜杆32远离主杆31的一端均与主杆31尾端齐平，所述主杆31尾端与相邻锯齿降噪片2的尖端齐平；所述梳流结构单元3能够随相邻锯齿降噪片2之间迎风面和背风面的合并气流的方向的改变做相应的转动调整，以进一步削弱由相邻锯齿降噪片2之间迎风面和背风面的合并气流与叶片后缘区段的相互作用所发出的噪声，总的来说，利用这种可调整的梳流结构单元3可以实现更加显著的降噪。
以上所述实施例子只为本发明之较佳实施例子，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种风电叶片降噪后缘结构，其特征在于：包括后缘贴片、锯齿降噪片、梳流结构单元，其中，所述后缘贴片附连在叶片展向35％-98％位置对应的后缘区段表面上或者在叶片全部的后缘区段表面上，并沿自身长度方向形成有多个供锯齿降噪片一一对应安装的安装位，且两两安装位之间设置有一根供梳流结构单元安装的安装柱，所述锯齿降噪片与后缘贴片之间采用转轴铰链形式相连接，且两两相邻的锯齿降噪片之间通过安装柱隔开，相对于固定的后缘贴片，所述锯齿降噪片能够随流过叶片后缘区段的气流的速度和方向的改变做相应的转动调整，以削弱不同方向的气流与叶片后缘区段的相互作用所发出的噪声，进而提高叶片工作效率，所述梳流结构单元与安装柱之间采用球形铰链形式相连接，且两两相邻的锯齿降噪片之间安装有一个梳流结构单元，刚好处于相邻两个锯齿降噪片的齿尖部分与它们之间的那根安装柱围成的空位处，所述梳流结构单元能够随相邻锯齿降噪片之间迎风面和背风面的合并气流的方向的改变做相应的转动调整，以进一步削弱由相邻锯齿降噪片之间迎风面和背风面的合并气流与叶片后缘区段的相互作用所发出的噪声。
2.根据权利要求1所述的一种风电叶片降噪后缘结构，其特征在于：所述梳流结构单元整体呈三角形状，由一端带有球体的主杆及呈左右对称分布于该主杆两侧的两组梳流斜杆组组成，每组梳流斜杆组由多根长短不一但彼此平行的斜杆构成，从主杆尾端往带有球体的主杆前端方向，该多根斜杆是由短到长依次排序，且所有斜杆远离主杆的一端均与主杆尾端齐平，所述主杆尾端与相邻锯齿降噪片的尖端齐平。
3.根据权利要求2所述的一种风电叶片降噪后缘结构，其特征在于：所述主杆为锥形杆，且所述球体是固定在该锥形杆的大端面。
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