CN116635624A - 具有上游延伸部的风力涡轮机锯齿 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种后边缘板件，其配置成附接到风力涡轮机叶片的后边缘。后边缘板件包括基体元件和数个伸出的空气动力学元件。基体元件具有附接部分，附接部分配置成附接到风力涡轮机叶片的后边缘并且从风力涡轮机叶片的后边缘延伸并延伸到风力涡轮机叶片的第一叶片侧部上的上游位置。基体元件进一步具有锯齿形部分，锯齿形部分从附接部分的第二侧部延伸并且配置成从风力涡轮机叶片的后边缘突出出来，其中锯齿形部分包括数个锯齿，包括第一锯齿和第二锯齿。数个伸出的空气动力学元件，包括第一伸出的空气动力学元件，包括附接到基体元件的锯齿形部分的第一伸出部分；以及第二伸出部分，其相对于基体元件以倾斜角从第一伸出部分朝向附接部分延伸并且配置成附接到风力涡轮机叶片的第二叶片侧部并沿着风力涡轮机叶片的第二叶片侧部延伸。

Description

具有上游延伸部的风力涡轮机锯齿
技术领域
本发明涉及一种用于风力涡轮机叶片的后边缘板件，特别地涉及一种配置成附接到风力涡轮机叶片的后边缘的后边缘一件式降噪板件。此外，本发明涉及一种包括后边缘板件的风力涡轮机叶片。
背景技术
风力发电由于其清洁且环境友好的能量生产而越来越受欢迎。现代风力涡轮机的转子叶片通过使用复杂的叶片设计(其被创造以使效率最大化)捕获风动能。
对于风力涡轮机叶片设计的持续的考虑之一是当这种叶片旋转时产生的操作噪声，特别是对于岸上风力涡轮机安装。风力涡轮机操作期间产生的噪声中的大部分是由于在相对较快的吸力侧气流与相对较慢的压力侧气流相遇时在风力涡轮机叶片的后边缘处形成的湍流。组合的气流中的相对高水平的湍动动能导致由后边缘处的湍动气流导致的压力波动扩散，其产生扩散的噪声。
随着现代风力涡轮机叶片以越来越长的叶片长度制造，叶片的较长的跨度可导致由叶片经历的较高的相对风速。因此，这能够引起相对大水平的后边缘噪声。另外，当不采取对策时，噪声源的尺寸增加，从而引起更高的噪声水平。因此，越来越期望降噪装置和关联的叶片设计。
对此，现代风力涡轮机叶片有时沿着叶片后边缘设置有锯齿，以努力降低叶片后边缘噪声和/或改进风力涡轮机叶片效率，如能够在EP1314885中看到的。典型地通过在风力涡轮机叶片的后边缘处附接锯齿形板件来提供锯齿。虽然这种锯齿的噪声减轻特性是有利的，但是仍存在若干缺点。通常，寻找恰当的锯齿几何形状是减轻性能和结构需求之间的权衡。
存在将板件附接到叶片的后边缘的若干方式。US2011/0142635A1描述了一种设置有剖切的安装部分的叶片延伸部板件，该剖切的安装部分用于将延伸部板件安装到叶片使得叶片延伸部与叶片的表面基本上齐平。剖切的部分限定配置成将叶片延伸部相对于转子叶片定位的槽口。然而，这种实施例需要必须具体地设计用于风力涡轮机叶片的具体部分的剖切的部分。
此外，已经提出用于在后边缘区域处引导空气的多个表面上的增设件(addon)以用于噪声减轻。当多个增设件安装在后边缘上和周围时，它们必须被精心设计并对准以便实现最大降噪。然而，不同增设件之间的不连续性通常妨碍装置的总体降噪效果。此外，为了确保最大降噪，对于安装的要求变得严苛且耗时。
因此，仍然存在优化降噪装置的设计的需要，以便使噪声减轻最大化并且简化制造和安装过程。
发明内容
本发明的目的是提供一种后边缘板件，其用于具有改进的噪声减轻的风力涡轮机叶片的后边缘。此外，本发明的目的是提供一种后边缘板件，其易于安装和/或改型到叶片。
本发明人已经发现所述目的中的一个或多个可以在涉及后边缘板件的本发明的第一方面中实现，该后边缘板件配置成附接到风力涡轮机叶片的后边缘，后边缘板件包括-基体元件，其具有
-附接部分，其配置成附接到风力涡轮机叶片的后边缘并且从风力涡轮机叶片的后边缘延伸并延伸到风力涡轮机叶片的第一叶片侧部上的上游位置，
-锯齿形部分，其从附接部分延伸并且配置成从风力涡轮机叶片的后边缘突出出来，其中锯齿形部分包括多个锯齿，包括第一锯齿和第二锯齿，
-数个伸出的空气动力学元件，包括第一伸出的空气动力学元件，包括
-第一伸出部分，其附接到基体元件的锯齿形部分；以及
-第二伸出部分，其相对于基体元件以倾斜角从第一伸出部分朝向附接部分延伸，并且配置成附接到风力涡轮机叶片的第二叶片侧部并且沿着风力涡轮机叶片的第二叶片侧部延伸。
倾斜角是第一附接表面和第一伸出的空气动力学元件的下表面之间的角。倾斜角对应于风力涡轮机叶片的第一叶片侧部和第二叶片侧部之间的角。以该方式，基体元件和第一伸出的空气动力学元件一起形成适于装配到风力涡轮机叶片的后边缘中的夹具形状。以此方式，后边缘板件配置成牢固地装配到风力涡轮机叶片的后边缘。
倾斜角小于90度，优选地在70度和10度之间，诸如在20度和50度或15度和35度之间。
在大多数实施例中，倾斜角不是恒定的，而是增大和/或减小，使得第二伸出部分的下表面跟随风力涡轮机叶片的后边缘的曲率，即第二伸出部分的下表面可以是弯曲而不是直的。
伸出的空气动力学元件在本文中优选地限定为基本上独立于后边缘板件的其他元件的元件，其配置成以降低噪声或增加总体叶片性能的方式或以不降低总体叶片性能多于通过降低的噪声允许补偿的间接获益的方式来影响风力涡轮机叶片的后边缘附近的空气。
当后边缘板件被安装在风力涡轮机叶片的后边缘处时，数个伸出的空气动力学元件从基体元件的锯齿形部分延伸并且延伸到后边缘的上游的风力涡轮机叶片的第二叶片侧部上并且朝向前边缘延伸。换言之，伸出的空气动力学元件在叶片的部分和锯齿的部分两者上延伸。
因此，本发明在一件式后边缘板件中组合在叶片的下游延伸的传统锯齿和后边缘附近的表面上装置，该一件式后边缘板件能够容易地夹持到后边缘上。因此，此设计实现了两种噪声减轻装置之间的更好的合作并且消除了对于在安装期间元件的仔细对准的需要。此外，通过将锯齿与上游表面上装置集成，本发明消除了不同元件之间的任何不连续性，从而导致增加的噪声减轻。此外，表面上装置还为锯齿提供刚度和结构增强。最后，本发明简化了风力涡轮机叶片上的噪声减轻装置的制造和安装过程。
在一些实施例中，后边缘板件配置成附接到具有平背配置的后边缘，即不是尖锐或圆化的后边缘，而是具有在风力涡轮机叶片的第一侧部和第二侧部之间延伸的平坦均衡的表面的后边缘。在一些实施例中，后边缘板件配置成附接到具有尖锐边缘的后边缘或圆化的后边缘。
基体元件优选地是由附接部分和锯齿形部分组成的基本上板状的结构。因此，基体部分优选地是单式的板状结构，并且基体元件的附接部分和锯齿形部分在配置成基本上跟随风力涡轮机的后边缘的边界或分界面处相遇。
附接部分是配置成在风力涡轮机叶片的后边缘和风力涡轮机叶片的第一叶片侧部上的上游位置之间附接到叶片表面的基体部分的部分。因此，附接部分的至少一个表面可以将形状和尺寸设计为使得其适于跟随风力涡轮机叶片的第一叶片侧部的形状。
附接部分可以使用粘合剂、紧固件等附接到叶片表面。
附接部分其本身还优选地是基本上平面板状的结构。
在一些实施例中，附接部分包括：
-第一纵向端部，其用于最靠近风力涡轮机叶片的末梢端部布置，
-第二纵向端部，其用于最靠近风力涡轮机叶片的根部端部布置，
-第一侧部，其用于最靠近风力涡轮机叶片的前边缘布置，
-第二侧部，其用于最远离风力涡轮机叶片的前边缘布置，
-第一附接表面，其配置成附接到风力涡轮机叶片的第一叶片侧部，以及
-第二附接表面，其与第一附接表面相对布置并且配置成背离风力涡轮机叶片的第一叶片侧部。
基体部分的锯齿形部分从附接部分延伸并且配置成从风力涡轮机叶片的后边缘突出出来。锯齿形部分包括数个锯齿，包括第一锯齿和第二锯齿。然而，锯齿形部分还可以包括多于两个锯齿，优选地多于十个、诸如多于五十个锯齿。
在一些实施例中，基体部分的锯齿形部分是基本上平坦的并且与附接部分具有基本上相同的厚度。
在一些实施例中，该数个锯齿和/或第一锯齿和第二锯齿各自包括-基体侧部，其接近附接部分的第二侧部，
-尖端，其远离附接部分的第二侧部，其中假想线从基体侧部的中点延伸到尖端，
-在基体侧部和尖端之间延伸的第一锯齿侧部，以及
-在基体侧部和尖端之间延伸的第二锯齿侧部，
-与第一附接表面连续的第一锯齿表面，其由基体侧部、尖端、第一侧部和第二侧部限定，
-与第一锯齿表面相对布置的第二锯齿表面，其与第二附接表面连续。
因此，一个锯齿的第一侧部总是与另一锯齿的第二侧部相遇或邻近于另一锯齿的第二侧部布置。
在一些实施例中，第一锯齿和第二锯齿邻近于彼此布置，使得在第一锯齿的第一锯齿侧部和第二锯齿的第二锯齿侧部(或反之亦然，即第一锯齿的第二侧部和第二锯齿的第一侧部)之间形成凹谷区域。
优选地，数个锯齿中的锯齿全都邻近于彼此布置，使得在邻近锯齿之间形成多个凹谷区域。
在两个邻近锯齿之间的凹谷区域对应于一个锯齿的第一侧部和邻近锯齿的第二侧部相遇的区域。
在一些实施例中，多个锯齿和/或第一锯齿和第二锯齿的第一侧部和第二侧部不是一直延伸到基体侧部，而是在距基体侧部的预定距离使邻近锯齿的第一侧部和第二侧部相遇，以便提供不是锯齿形的后边缘的小的延伸部。这种延伸部能够被用来将伸出的空气动力学元件在两个邻近锯齿之间的凹谷区域处固定到锯齿形部分的表面。这种延伸部被认为是基体元件的锯齿形部分的部分，因为其配置成从风力涡轮机叶片的后边缘突出出来。
因此，锯齿可以是具有基本上三角形或齿状形状的板状元件，而不必需具有直的侧部。
在一些实施例中，多个锯齿中的一个或多个是锥形锯齿。锥形锯齿在高频比平坦的锯齿更好地有助于降噪。因此，它们能够与在低频有助于降噪的空气动力学元件(诸如鳍部)组合使用。
锥形锯齿各自包括基体区段，基体区段具有延伸并且渐缩到锯齿末梢中的横截面形状。
优选地，基体区段的横截面形状是圆形、椭圆形或方形。然而，基体区段的横截面形状还可以具有更复杂的形状。优选地，锥形锯齿的锯齿末梢是圆化的。
因此，在锯齿是锥形锯齿的配置中，基体部分的锯齿形部分不是基本上平坦的，而是具有对应于锯齿的基体区段的最大厚度。
在优选的实施例中，后边缘板件包括锥形锯齿，该锥形锯齿配置成附接到具有平背配置的后边缘。以此方式，锥形锯齿的基体区段的至少部分可以附接到后边缘的平背表面，而基体区段的部分从后边缘板件的基体部分的附接部分延伸。因此，在这种实施例中，基体部分的附接部分和锯齿形部分两者可以包括配置成附接到风力涡轮机叶片的后边缘的表面。锥形锯齿的基体区段可以使用粘合剂、紧固件等附接到平背表面。
每个锯齿可以包括数个伸出的空气动力学元件，诸如一个、两个、三个、四个、五个或更多个伸出的空气动力学元件。此外，锯齿形部分可以在两个邻近锯齿之间的凹谷区域处(诸如在所有邻近锯齿之间的凹谷区域处)包括伸出的空气动力学元件。然而，仅一个伸出的空气动力学元件可以附接在两个邻近锯齿之间的凹谷区域处。
在一些实施例中，第一空气动力学伸出的元件的第一伸出部分在第一锯齿和第二锯齿之间的凹谷区域处附接到基体元件的锯齿形部分。在这种实施例中，第一伸出的空气动力学元件的第一伸出部分可以在第一锯齿和第二锯齿之间的凹谷区域处附接在第一锯齿表面处。在一些实施例中，第一伸出的空气动力学元件可以附接在接近附接部分的锯齿形部分的小的延伸部处。在其他实施例中，第一伸出的空气动力学元件的第一伸出部分包括从第一锯齿和第二锯齿之间的凹谷区域并且沿着第一锯齿的第一侧部的部分和第二锯齿的第二侧部的部分延伸的两个发散区段，并且沿着第一锯齿的第一侧部的部分和第二锯齿的第二侧部的部分附接到锯齿形部分。在另外的其他实施例中，第一伸出的空气动力学元件的第一伸出部分在第一锯齿表面和第二锯齿表面之间的凹谷区域处(即不在第一锯齿表面上)附接到锯齿形部分。伸出的空气动力学元件的第二伸出部分(即未附接到锯齿形部分的伸出部分)从第一伸出部分远离基体元件的锯齿形部分并且朝向基体元件的附接部分延伸。
在一些实施例中，数个空气动力学伸出的元件中的一个或多个的第一伸出部分在两个邻近锯齿之间的凹谷区域处附接到基体元件的锯齿形部分。在这种实施例中，数个伸出的空气动力学元件中的一个或多个可以在两个邻近锯齿之间的凹谷区域处附接在第一锯齿表面处。在一些实施例中，数个伸出的空气动力学元件中的一个或多个可以附接在接近附接部分的锯齿形部分的小的延伸部处。在其他实施例中，数个空气动力学元件中的一个或多个的第一伸出部分包括从两个邻近锯齿之间的凹谷区域延伸并且沿着一个锯齿的第一侧部的部分和邻近锯齿的第二侧部的部分延伸的两个发散区段，并且沿着一个锯齿的第一侧部的部分和邻近锯齿的第二侧部的部分附接到锯齿形部分。在另外的其他实施例中，数个伸出的空气动力学元件中的一个或多个的第一伸出部分在两个邻近锯齿之间在第一锯齿表面和第二锯齿表面之间的凹谷区域处(即不在第一锯齿表面上)附接到锯齿形部分。数个伸出的空气动力学元件中的一个或多个的第二伸出部分，即未附接到锯齿形部分的伸出部分，从第一伸出部分远离基体元件的锯齿形部分并且朝向基体元件的附接部分延伸。
在一些实施例中，第一伸出的空气动力学元件的第一伸出部分沿基本上平行于假想线的方向从尖端或从第一锯齿的第一锯齿侧部或第二锯齿侧部延伸到第一锯齿的基体侧部。
在一些实施例中，数个伸出的空气动力学元件中的一个或多个的第一伸出部分沿基本上平行于假想线的长度方向从锯齿的尖端延伸到该锯齿的基体侧部。在一些实施例中，数个伸出的空气动力学元件中的一个或多个基本上平行于假想平面延伸。
在一些实施例中，数个伸出的空气动力学元件中的一个或多个的第一伸出部分沿基本上平行于假想线的方向从锯齿的第一锯齿侧部或第二锯齿侧部延伸到该锯齿的基体侧部。
在一些实施例中，数个伸出的空气动力学元件中的一个或多个的第一伸出部分沿着第一伸出部分的整个长度附接到第一锯齿侧部或第二锯齿侧部。然而，在其他实施例中，第一伸出部分的仅部分附接到第一锯齿侧部或第二锯齿侧部，而第一伸出部分的其余部分在锯齿形部分之上延伸，从而在第一伸出部分的部分和锯齿形部分之间创建间隙。在一些实施例中，第一伸出部分可以甚至延伸超过锯齿形部分。
每个锯齿上的数个伸出的空气动力学元件在不同锯齿之间可以是相同或不同的。此外，不同锯齿上的数个空气动力学元件的具体布置可以相同或不同。
数个伸出的空气动力学元件中的每个分开达预定距离。在邻近的伸出的空气动力学元件之间的距离在每个伸出的空气动力学元件之间可以是相同的或者它可以是不同的。因此，第一第二伸出的空气动力学元件和第二伸出的空气动力学元件之间的第一预定距离与第二伸出的空气动力学元件和第三伸出的空气动力学元件之间的第二预定距离可以相同或不同。
在一些实施例中，数个伸出的空气动力学元件是多个伸出的空气动力学元件，包括第一伸出的空气动力学元件和第二伸出的空气动力学元件，其中第一伸出的空气动力学元件和第二伸出的空气动力学元件分开达一距离，并且其中多个伸出的空气动力学元件中的每个包括
-第一伸出部分，其附接到基体元件的锯齿形部分并且从基体元件的锯齿形部分伸出；以及
-第二伸出部分，其相对于基体元件以倾斜角从第一伸出部分朝向附接部分延伸并且配置成附接到风力涡轮机叶片的第二叶片侧部并沿着风力涡轮机叶片的第二叶片侧部延伸。
在一些实施例中，第一伸出的空气动力学元件的第二部分沿长度方向是基本上直的。在一些实施例中，数个伸出的空气动力学元件中的一个或多个的第二伸出部分沿基本上直的长度方向延伸。在一些实施例中，数个伸出的空气动力学元件的第二伸出部分基本上在形状方面类似和/或平行于彼此。
在一些实施例中，数个伸出的空气动力学元件包括从第一空气动力学部分远离附接部分延伸、从锯齿形部分突出出来的第三空气动力学部分。
包括第一伸出的空气动力学元件的数个伸出的空气动力学元件具有布置在附接部分之上的第一端部和接近锯齿的尖端的第二端部。第一端部和第二端部配置成分别布置成最靠近和最远离风力涡轮机叶片的前边缘。
在优选的实施例中，数个伸出的空气动力学元件中的一个或多个，诸如第一伸出的空气动力学元件，朝向第一端部和第二端部在高度方面渐缩，以便形成优化的空气动力学形状。
在一些实施例中，两个伸出的空气动力学元件布置在两个邻近锯齿之间的凹谷区域周围，使得两个伸出的空气动力学元件一起形成通道以用于将空气朝向两个邻近锯齿之间的凹谷区域引导。锯齿凹谷的上游的通道的有益效果是其降低锯齿的最关键点处的流动速度并且由此降低从此区域产生的噪声水平。
在一些实施例中，两个伸出的空气动力学元件布置在两个邻近锯齿之间的凹谷区域处布置的伸出的空气动力学元件的周围，以便形成两个通道以用于在凹谷区域的每个侧部上引导空气。
在一些实施例中，伸出的空气动力学元件的第一伸出部分附接到第一锯齿并且朝向第二锯齿弯曲，使得第一伸出的空气动力学元件的至少部分作为翼翅在第一锯齿和第二锯齿之间的凹谷区域之上延伸。以此方式，伸出的空气动力学元件获得翼翅状的形状。
在一些实施例中，数个伸出的空气动力学元件进一步包括第二伸出的空气动力学元件，并且其中第一伸出的空气动力学元件附接到第一锯齿并且第二伸出的空气动力学元件附接到第二锯齿，并且其中第一伸出的空气动力学元件和第二伸出的空气动力学元件通过连接区段连接。连接区段可以从空气动力学元件的第一伸出部分或第二伸出部分延伸。
在一些实施例中，一个锯齿上的伸出的空气动力学元件和另一锯齿上的伸出的空气动力学元件通过连接区段连接以形成U形元件。连接区段可以从空气动力学元件的第一伸出部分或第二伸出部分延伸。
翼翅和通道构建它们自己的边界层，其降低锯齿凹谷处的有效流动速度。通过将通道或翼翅靠近锯齿凹谷定位，流动变直，并且对于变化的攻角和边界层厚度避免了关于叶片表面的更大的竖直的方向的改变。这些通道或翼翅可以大部分是平坦的/平行于后边缘以避免边界层“提离(lift-off)”。然而，翼翅还可能弯曲大约多于90度以朝向翼型表面折回。
在一些实施例中，第一伸出的空气动力学元件是鳍部。
在一些实施例中，第一伸出的空气动力学元件是锥形元件。
在一些实施例中，第一伸出的空气动力学元件的最大高度位于第一伸出部分和第二伸出部分之间，并且其中高度朝向伸出的空气动力学元件的第一和/或第二端部渐缩。
在一些实施例中，第一伸出的空气动力学元件的最大直径位于第一伸出部分和第二伸出部分之间，并且其中直径朝向伸出的空气动力学元件的第一端部和/或第二端部渐缩。
在一些实施例中，风力涡轮机叶片的第一叶片侧部是吸力侧，并且风力涡轮机叶片的第二叶片侧部是压力侧。
在第二方面，本发明涉及一种风力涡轮机叶片，其具有成型廓形，该成型廓形包括压力侧和吸力侧，以及具有弦的前边缘和后边缘，弦具有在前边缘和后边缘之间延伸的弦长，风力涡轮机叶片沿展向方向在根部端部和末梢端部之间延伸，风力涡轮机叶片包括沿着风力涡轮机叶片的后边缘的至少部分设置的根据本发明的第一方面的后边缘板件。
将理解，上述特征中的任何一个可以在本发明的任何实施例中组合。特别地，关于后边缘板件描述的实施例也可以应用于风力涡轮机叶片，并且反之亦然。
在另一方面，本公开涉及一种风力涡轮机叶片，包括
-多个锥形锯齿，其附接到风力涡轮机叶片的后边缘，
-数个伸出的空气动力学元件，其附接到风力涡轮机叶片的后边缘并且从风力涡轮机叶片的后边缘延伸并且沿基本上垂直于风力涡轮机叶片的后边缘的方向在风力涡轮机叶片的第二叶片侧部上游延伸。
锥形锯齿各自包括基体区段，该基体区段具有延伸并渐缩到锯齿末梢中的横截面形状。
优选地，基体区段的横截面形状是圆形、椭圆形或方形。然而，基体区段的横截面形状还可以具有更复杂的形状。优选地，锥形锯齿的锯齿末梢是圆化的。
在一些实施例中，后边缘具有平背配置。
在一些实施例中，锥形锯齿的基体区段配置成各自附接到平背后边缘表面。在一些实施例中，锥形锯齿布置在后边缘板件上，后边缘板件配置成附接到平背后边缘表面。在另外的其他实施例中，后边缘板件包括锥形锯齿从其延伸的附接部分，其中附接部分配置成附接到风力涡轮机叶片的第一侧部。在一些实施例中，锥形锯齿的基体区段和后边缘板件的附接部分两者配置成附接到风力涡轮机叶片的后边缘。
锥形锯齿的基体区段和/或后边缘板件可以使用粘合剂、紧固件等附接到风力涡轮机叶片的平背表面和/或第一表面。
因此，在一些实施例中，风力涡轮机叶片包括
-附接到风力涡轮机叶片的后边缘的后边缘板件，后边缘板件包括：
-基体元件，其具有
-附接部分，其附接到风力涡轮机叶片的后边缘并且从风力涡轮机叶片的后边缘延伸并且延伸到风力涡轮机叶片的第一叶片侧部上的上游位置，
-锯齿形部分，其从附接部分延伸并且从风力涡轮机叶片的后边缘突出出来，其中锯齿形部分包括多个锥形锯齿，包括第一锥形锯齿和第二锥形锯齿，
-数个伸出的空气动力学元件，其附接到风力涡轮机叶片的后边缘并且从风力涡轮机叶片的后边缘延伸并且沿基本上垂直于风力涡轮机叶片的后边缘的方向在风力涡轮机叶片的第二叶片侧部上游延伸。
相比于本公开的其他方面，在此方面中，数个空气动力学元件不从锯齿形部分延伸，而是仅附接到风力涡轮机叶片的后边缘并且从风力涡轮机叶片的后边缘延伸，即该数个空气动力学元件仅包括不延伸到锥形锯齿上的第二伸出部分。
优选地，数个伸出的空气动力学元件是沿基本上垂直于风力涡轮机叶片的后边缘的方向延伸的多个鳍部。每个鳍部具有高度并且优选地朝向鳍部的第一端部和第二端部在高度方面渐缩。鳍部优选地以具体模式布置，其中一个鳍部从每个锥形锯齿之间的凹谷区段延伸。此外，两个鳍部优选地布置在从凹谷区段延伸的鳍部的每个侧部上。布置在从凹谷区段延伸的鳍部的每个侧部上的两个鳍部以距中间鳍部的预定距离布置。此布置将确保创建其中空气流动的具体通道并且这些通道在两个邻近锥形锯齿之间的凹谷区段的每个侧部上引导空气。
附图说明
下面参考附图中示出的实施例详细描述本发明，其中
图1示出风力涡轮机，
图2示出风力涡轮机叶片的示意图，
图3示出包括一个锯齿的后边缘板件的横截面视图的示意图示，
图4示出图3的后边缘板件的横截面视图的示意图示，
图5示出后边缘板件的顶视图的示意图示，后边缘板件包括具有伸出的空气动力学元件的变化的数量和布置的三个锯齿，
图6示出图5的三个不同的伸出的空气动力学元件的横截面视图的示意图示，
图7示出附接到包括以不同模式布置的多个伸出的空气动力学元件的风力涡轮机叶片的后边缘的多个后边缘板件的顶视图的示意图示，
图8示出根据本发明的伸出的空气动力学元件的多个不同实施例的顶视图的示意图示，
图9示出根据本发明的实施例的横截面视图和三维视图的示意图示，其中后边缘板件包括锥形锯齿，以及
图10示出根据本公开的另一方面的实施例的横截面视图和三维视图的示意图示，其中风力涡轮机叶片包括锥形锯齿和不延伸到锯齿形部分上的伸出的空气动力学元件。
具体实施方式
图1图示根据所谓的“丹麦概念”的常规现代逆风风力涡轮机，其具有塔架4、机舱6和具有基本上水平转子轴的转子。转子包括毂部8和从毂部8径向延伸的三个叶片10，三个叶片10各自具有最靠近毂部的叶片根部16和最远离毂部8的叶片末梢14。
图2示出根据本发明的风力涡轮机叶片10的第一实施例的示意图。风力涡轮机叶片10具有常规风力涡轮机叶片的形状并且包括最靠近毂部的根部区域30、最远离毂部的成型或翼型区域34以及在根部区域30和翼型区域34之间的过渡区域32。叶片10包括当叶片安装在毂部上时面向叶片10的旋转方向的前边缘18和面向前边缘18的相反方向的后边缘20。最后，风力涡轮机叶片10包括根据本发明的后边缘板件100，其附接到风力涡轮机叶片10的后边缘。
翼型区域34(也称为成型区域)具有关于生成升力的理想或几乎理想的叶片形状，而根部区域30由于结构考虑具有基本上圆形或椭圆形的横截面，这例如使得将叶片10安装到毂部更容易且更安全。根部区域30的直径(或弦)可以沿着整个根部区30是恒定的。过渡区域32具有从根部区域30的圆形或椭圆形形状逐渐改变到翼型区域34的翼型轮廓的过渡轮廓。过渡区域32的弦长典型地随着距毂部的增加的距离r而增加。翼型区域34具有翼型轮廓，该翼型轮廓具有在叶片10的前边缘18和后边缘20之间延伸的弦。弦的宽度随着距毂部的增加的距离r而减小。
叶片10的肩部40限定为叶片10具有其最大弦长的位置。肩部40典型地设置在过渡区域32和翼型区域34之间的边界处。
应当注意，叶片的不同区段的弦通常不位于共同的平面中，因为叶片可能扭曲和/或弯曲(即预弯)，因此提供具有对应扭曲和/或弯曲的路线的弦平面，这是为了补偿取决于距毂部的半径的叶片的局部速度的最常见的情况。
图3A是根据本发明的实施例的后边缘板件100的元件的顶视图的示意图示。图3B是后边缘板件的示意图示，后边缘板件包括图3A中示出的元件并且配置成附接到风力涡轮机叶片的后边缘。图3C示意性地图示了附接到风力涡轮机的后边缘板件的图3B的后边缘板件。图4A-4C是图3A-3C的横截面视图的示意图示。
图3A和图4A示出基体元件101和空气动力学伸出的元件110。基体元件101具有附接部分120和锯齿形部分130。附接部分120配置成在风力涡轮机叶片10的后边缘20和风力涡轮机叶片10的第一叶片侧部11上的上游位置之间附接到风力涡轮机叶片的表面(见图3B、3C、4B和4C)。
在图3和图4中示出的实施例中，附接部分120是基本上方形的元件，包括用于最靠近风力涡轮机叶片10的末梢端部14的布置的第一纵向端部121、用于最靠近风力涡轮机叶片10的根部端部16的布置的第二纵向端部122、用于最靠近风力涡轮机叶片10的前边缘18的布置的第一侧部123和用于最远离风力涡轮机叶片10的前边缘18的布置的第二侧部124。如在图3A和图4A中能够看到的，附接部分120的第二侧部124形成附接部分120和锯齿形部分130之间的边界或分界面。附接部分120进一步包括配置成附接到风力涡轮机叶片10的第一叶片侧部11的第一附接表面125和与第一附接表面125相对布置并且配置成背离风力涡轮机叶片的第一叶片侧部11(在图3中不可见)的第二附接表面126。附接部分120在第一附接表面和第二附接表面(在图3中不可见)之间具有厚度。
锯齿形部分130从附接部分120延伸并且配置成从风力涡轮机叶片10的后边缘20突出出来。在图3和图4中示出的实施例中，锯齿形部分130包括单个锯齿。锯齿具有接近附接部分120的第二侧部124的基体侧部132和远离附接部分120的第二侧部124的尖端137，其中假想线138从基体侧部132的中点延伸到尖端137。基体侧部132形成将附接部分120从锯齿分开的分界面或边界。锯齿进一步包括在基体侧部132和尖端137之间延伸的第一锯齿侧部133，和在基体侧部132和尖端137之间延伸的第二锯齿侧部134。最后，锯齿包括由基体侧部132、尖端137、第一侧部133和第二侧部134限定的第一锯齿表面，以及与第一锯齿表面134相对布置的第二锯齿表面136。第一锯齿表面135可以与第一附接表面齐平，并且第二锯齿表面136可以与第二附接表面126(在图3中不可见)齐平。在图示的附图中，锯齿形部分130在第一锯齿表面和第二锯齿表面135、136之间具有厚度，该厚度与在第一附接侧部和第二附接侧部125、126(在图3中不可见)之间的厚度相同。然而，这不是必需的。
图3A和图4A进一步图示伸出的空气动力学元件110，在此情况下是鳍部。伸出的空气动力学元件110包括第一伸出部分111和第二伸出部分112，如在图4A中能够看到的。两个伸出部分111、112由垂直于基体元件(即从基体侧部/第二附接侧部124竖直地)延伸的平面分开。第一伸出部分111沿长度方向是直的并且配置成附接到基体元件101的锯齿形部分130并且从基体元件101的锯齿形部分130伸出。第二伸出部分112相对于基体元件101以倾斜角113从第一伸出部分111朝向附接部分120延伸。第二伸出部分沿长度方向也是直的。
在图3A中，为了简单，鳍部被图示为黑线。由于第一部分和第二部分111、112是直的并且在相同的平面中延伸，不可能在图3A中区分不同的部分。第二伸出部分112的下表面配置成附接到风力涡轮机叶片10的第二叶片侧部12并且沿着风力涡轮机叶片10的第二叶片侧部12延伸。伸出的空气动力学元件110进一步包括第一端部115和第二端部116。第一端部115是配置成最靠近风力涡轮机叶片10的前边缘布置的第二伸出部分112的部分。第二端部116是配置成最远离风力涡轮机叶片10的前边缘布置的第一伸出部分111的部分。如在图4A中能够看到的，鳍部朝向第一端部和第二端部在高度方面渐缩以获得空气动力学优化的形状。
图3B和图4B示意性地图示根据本发明的实施例的后边缘板件100，分别包括图3A和图4A的基体元件101和伸出的空气动力学元件110。如在图3B和图4B中能够看到的，伸出的空气动力学元件110的第一伸出部分111附接到基体元件101的锯齿形部分130。第一伸出部分111沿平行于假想线138的长度方向在锯齿的尖端137到锯齿的基体侧部132之间延伸。倾斜角113(第二伸出部分112相对于基体元件101以其从第一伸出部分111朝向附接部分120延伸)是第一附接表面125和第一伸出的空气动力学元件110的第二部分112的下表面之间的倾斜角113。
此外，图3B和图4B图示后边缘20，后边缘板件100配置成附接到该后边缘20上。风力涡轮机叶片10具有在后边缘20处相交的第一叶片侧部11和第二叶片侧部12。第一叶片侧部和第二叶片侧部11、12沿两个不同的长度方向从后边缘20延伸，并且因此，在第一叶片侧部和第二叶片侧部11、12之间存在倾斜角113。如在图4B中能够看到的，第一叶片侧部和第二叶片侧部11、12之间的倾斜角113对应于第一附接表面125和空气动力学元件110的第二伸出部分112的下表面之间的倾斜角113。以该方式，基体元件101和第一伸出的空气动力学元件110一起形成适于装配到风力涡轮机叶片10的后边缘20上的夹具形状。
图3C和图4C图示了后边缘20(图3B和图4B中示出)，后边缘板件100已经附接到后边缘20上。基体元件101的附接部分120附接到风力涡轮机叶片10(在图3C中不可见)的第一叶片侧部11的部分。基体元件101的锯齿形部分130从后边缘20突出并且伸出的空气动力学元件110附接到锯齿形部分130并沿着第二叶片侧部12(它附接到其上)延伸。
图3和图4图示具有包括仅一个锯齿的锯齿形部分130的基体元件。然而，在优选的实施例中，锯齿形部分130包括沿着附接部分120的第二侧部邻近于彼此布置的多个锯齿。图5和图7示意性地图示包括三个锯齿的后边缘板件100，而图8示意性地图示包括七个锯齿的后边缘板件。然而，在优选的实施例中，锯齿形部分130包括多于十个锯齿。
图5图示根据本发明的实施例的后边缘板件的顶视图。
图5中示出的后边缘板件100包括基体元件101和多个空气动力学伸出的元件110。基体元件101具有附接部分120和锯齿形部分130。
附接部分120配置成附接到风力涡轮机叶片10的后边缘20并且从风力涡轮机叶片10的后边缘20延伸并且延伸到风力涡轮机叶片10的第一叶片侧部11上的上游位置。在图5中示出的实施例中，附接部分120是基本上矩形的元件，其包括用于最靠近风力涡轮机叶片10的末梢端部14的布置的第一纵向端部121、用于最靠近风力涡轮机叶片10的根部端部16的布置的第二纵向端部122、用于最靠近风力涡轮机叶片10的前边缘18的布置的第一侧部123和用于最远离风力涡轮机叶片10的前边缘18的布置的第二侧部124。附接部分120的第二侧部124形成将附接部分120从锯齿形部分130分开的分界面或边界。附接部分120进一步包括配置成附接到风力涡轮机叶片10的第一叶片侧部11的第一附接表面125，和与第一附接表面125相对布置并且配置成背离风力涡轮机叶片的第一叶片侧部11(在图5中不可见)的第二附接表面126。附接部分120在第一附接表面和第二附接表面(在图5中不可见)之间具有厚度。
锯齿形部分130从附接部分120延伸并且配置成从风力涡轮机叶片10的后边缘20突出出来。在图5中示出的实施例中，锯齿形部分130包括三个锯齿：第一锯齿、第二锯齿和第三锯齿，其邻近于彼此布置以便在邻近锯齿之间形成凹谷区域139。每个锯齿具有接近附接部分120的第二侧部124的基体侧部132和远离附接部分120的第二侧部124的尖端137，其中假想线138从基体侧部132的中点延伸到尖端137。每个锯齿的基体侧部132形成将附接部分120从锯齿分开的边界或分界面。每个锯齿进一步包括在基体侧部132和尖端137之间延伸的第一锯齿侧部133，和在基体侧部132和尖端137之间延伸的第二锯齿侧部134。最后，每个锯齿包括由基体侧部132、尖端137、第一侧部133和第二侧部134限定的与第一附接表面125连续的第一锯齿表面135，以及与第一锯齿表面135相对布置的从第二附接表面126(在图5中不可见)连续的第二锯齿表面136。锯齿形部分130在第一锯齿表面和第二锯齿表面135、136之间还具有厚度并且与第一附接侧部和第二附接侧部125、126(在图5中不可见)之间的厚度相同。
两个邻近锯齿之间的凹谷区域139被认为是一个锯齿的第一锯齿侧部133和邻近锯齿的第二锯齿侧部134相遇的区域。因此，第一锯齿和第二锯齿邻近于彼此布置，使得在第一锯齿的第一锯齿侧部133和第二锯齿的第二锯齿侧部134之间形成凹谷区域139。此外，第二锯齿和第三锯齿邻近于彼此布置，使得在第二锯齿的第一锯齿侧部133和第三锯齿的第二锯齿侧部134之间形成凹谷区域139。
图5进一步图示了七个伸出的空气动力学元件110，在此情况下是鳍部。三个伸出的空气动力学元件110布置在第一锯齿上，一个伸出的空气动力学元件110布置在第二锯齿上，两个伸出的空气动力学元件110布置在第三锯齿上并且一个伸出的空气动力学元件110布置在第一锯齿和第二锯齿之间的凹谷区域139处。
在图5中，为了简单，鳍部被图示为黑线。由于第一部分和第二部分111、112是直的并且在相同的平面中延伸，不可能在图5中区分不同的部分。然而，图6图示三个横截面视图A-A、B-B和C-C，其中能够看到鳍部的形状。
布置在第一锯齿上的一个伸出的空气动力学元件110的第一伸出部分111和布置在第二锯齿上的伸出的空气动力学元件110，沿平行于假想线138的长度方向从该锯齿的尖端137延伸到基体侧部132。图6B中图示了横截面视图B-B，其中能够看到，第二伸出部分112相对于基体元件101以倾斜角113从第一伸出部分111朝向附接侧部延伸。第二伸出部分112沿长度方向也是直的。
第一锯齿上的两个伸出的空气动力学元件110的第一伸出部分111和第三锯齿上的两个伸出的空气动力学元件110从锯齿的第一锯齿侧部133或第二锯齿侧部134延伸到该特定锯齿的基体侧部132。在图6A中图示了横截面视图A-A，其中能够看到，第二伸出部分112相对于基体元件101以倾斜角113从第一伸出部分111朝向附接部分120延伸。第二伸出部分112沿长度方向也是直的。
空气动力学伸出的元件110的第一伸出部分111附接在第一锯齿表面和第二锯齿表面之间的凹谷区域139处。这在图6C中能够看到，图6C图示了横截面视图C-C。此外，能够看到，第二伸出部分112相对于基体元件101以倾斜角113从第一伸出部分111朝向附接部分120延伸。第二伸出部分112沿长度方向也是直的。
每个伸出的空气动力学元件110的第二伸出部分112的下表面配置成附接到风力涡轮机叶片10的第二叶片侧部12并且沿着风力涡轮机叶片10的第二叶片侧部12延伸。每个伸出的空气动力学元件110进一步包括第一端部115和第二端部116。第一端部115是配置成最靠近风力涡轮机叶片10的前边缘18布置的第二伸出部分112的部分。第二端部116是配置成最远离风力涡轮机叶片10的前边缘18布置的第一伸出部分111的部分。如在图6中能够看到的，鳍部朝向第一端部和第二端部115、116在高度方面渐缩以获得空气动力学优化的形状。
图7A-7F图示附接到根据本发明的风力涡轮机叶片10的后边缘20的后边缘板件100的六个不同实施例，在伸出的空气动力学元件110之间的距离、数量和布置在不同实施例之间不同。
每个实施例中的后边缘板件100包括具有三个锯齿(包括第一锯齿、第二锯齿和第三锯齿)的锯齿形部分130。
在图7A中，每个锯齿包括三个伸出的空气动力学元件110。此外，伸出的空气动力学元件110在第一锯齿和第二锯齿之间以及第二锯齿和第三锯齿之间的凹谷区域139处附接到锯齿形部分130。伸出的空气动力学元件110以相同的方式布置在每个锯齿上并且所有伸出的空气动力学元件110之间的距离基本上相同。
图7B示出一个实施例，其中第一锯齿、第二锯齿和第三锯齿包括三个伸出的空气动力学元件110。此外，伸出的空气动力学元件110在第一锯齿和第二锯齿之间的凹谷区域139处附接到锯齿形部分130。伸出的空气动力学元件110随意地布置在每个锯齿上，使得第一锯齿、第二锯齿和第三锯齿上的布置不同。此外，伸出的空气动力学元件110之间的距离在一些伸出的空气动力学元件110之间不同，但是在其他伸出的空气动力学元件110之间相同。
图7C图示了根据本发明的优选的实施例，其中伸出的空气动力学元件110在邻近锯齿之间(即第一锯齿和第二锯齿之间以及第二锯齿和第三锯齿之间)的凹谷区域139处附接到锯齿形部分130。
图7D示出实施例，其中伸出的空气动力学元件110在邻近锯齿之间(即第一锯齿和第二锯齿之间以及在第二锯齿和第三锯齿之间)的凹谷区域139处附接到锯齿形部分130。伸出的元件空气动力学元件的第二伸出部分112包括单个元件并且伸出的元件的第一伸出部分111包括两个发散区段，该两个发散区域在凹谷区域139处从第二伸出部分延伸并且沿着第一锯齿侧部和第二锯齿侧部的部分延伸。以该方式，布置在凹谷区域139处的伸出的空气动力学元件110相比于图7C中图示的实施例向后边缘板件100提供更多的结构完整性。伸出的空气动力学元件110以相同的方式布置在每个锯齿上并且所有伸出的空气动力学元件110之间的距离相同。
在一些实施例中，类似于图7D中的结构的结构还能够通过具有两个空气动力学元件获得，每个空气动力学元件包括类似于图7D中的第二伸出部分112的第二伸出部分112，其中两个第二伸出部分平行并且分开达小的距离(诸如至少～1mm的间隙)。作为对具有发散的第一伸出部分的替代，每个伸出的空气动力学元件将替代地具有沿着锯齿的边缘沿仅一个方向延伸的第一伸出部分111，以便将Y结构分成两个分支，它们之间有间隙。还可以通过将伸出的空气动力学元件稍微偏置到锯齿上而将间隙做得更大，从而在两个伸出的空气动力学元件之间创建小的通道。
图7E示出实施例，其中两个空气动力学元件布置在两个邻近锯齿(即第一锯齿和第二锯齿之间以及第二锯齿和第三锯齿之间)之间的凹谷区域139周围。以该方式，两个伸出的空气动力学元件110一起形成通道以用于将空气朝向两个邻近锯齿之间的凹谷区域139引导。伸出的空气动力学元件110以相同的方式布置在每个锯齿上并且伸出的空气动力学元件110中的一些之间的距离相同，而对于其他伸出的空气动力学元件110而言距离是不同的。
图7F示出实施例，其中两个空气动力学元件布置在如对于图7E所描述的两个邻近锯齿之间的凹谷区域139周围。此外，伸出的空气动力学元件110在邻近锯齿之间(即第一锯齿和第二锯齿之间，以及第二锯齿和第三锯齿之间)的凹谷区域139处附接到锯齿形部分130。以此方式，形成用于在凹谷区域139的每个侧部上引导空气的两个通道。伸出的空气动力学元件110以相同的方式布置在每个锯齿上并且伸出的空气动力学元件110中的一些之间的距离相同，而对于其他伸出的空气动力学元件110而言不同。
图8是根据本发明的伸出的空气动力学元件110的不同实施例的示意图示。
图8A图示伸出的空气动力学元件110的六个不同配置的顶视图和横截面视图，而图8B图示了图8A的伸出的空气动力学元件110的三维视图。
图8A和图8B中图示的第一伸出的空气动力学元件110(从左)是如图2-7中示出的鳍部。
图8A和图8B中图示的第二伸出的空气动力学元件和第三伸出的空气动力学元件110(从左)各自包括附接到邻近锯齿并通过圆化连接区段114连接的两个伸出的空气动力学元件110。以此方式，以如对于图7E所解释的相同的方式形成通道。然而，由于连接区段114，伸出的空气动力学元件110向后边缘板件提供更多的结构增强。对于第二伸出的空气动力学元件110(在图中从左)，连接区段114位于两个伸出的空气动力学元件110的第二伸出部分之间，而对于第三伸出的空气动力学元件110(从左)，连接区段114位于两个伸出的空气动力学元件110的第一伸出部分111之间。
图8A和图8B中图示的第四伸出的空气动力学元件110(从左)附接到仅一个锯齿并且朝向另一锯齿弯曲，使得第一伸出的空气动力学元件110的部分作为翼翅在两个邻近锯齿之间的凹谷区域139之上延伸。
图8A和图8B中图示的第五伸出的空气动力学元件110(从左)包括附接到两个邻近锯齿的两个伸出的空气动力学元件110并且通过圆化的连接区段114沿着整个长度方向连接。以此方式，形成通道以用于引导空气。此外，伸出的空气动力学元件110比其他实施例向后边缘板件提供更多的结构增强。
图8A和图8B中图示的第六伸出的空气动力学元件110(从左)不是鳍部，而是三维锥形结构，其朝向第一边缘和第二边缘渐缩，以便形成优化的空气动力学形状。这种伸出的空气动力学元件110还比其他实施例向后边缘板件提供更多的结构增强。
在优选的实施例中，每个伸出的空气动力学的连接区段114、通道或翼翅应该至少布置在凹谷区域的刚好上游或之上。连接部分114、通道或翼翅沿着伸出的空气动力学元件的整个长度延伸不是必需的，如关于图8中图示的空气动力学元件中的一些的情况。
图9A是根据本发明的实施例的横截面视图的示意图示，其中包括锥形锯齿的后边缘板件附接到具有平背后边缘表面21(即在风力涡轮机叶片的第一侧部和第二侧部之间延伸的平坦的表面)的风力涡轮机叶片的后边缘。图9B示出图9A的三维视图。
图9A和图9B中的后边缘板件包括基体元件101和两个空气动力学伸出的元件。
基体元件101具有附接部分120和锯齿形部分130。附接部分120配置成在风力涡轮机叶片10的后边缘20和风力涡轮机叶片10的第一叶片侧部11上的上游位置之间附接到风力涡轮机叶片的表面。
在图9中示出的实施例中，附接部分120是基本上方形的且平坦的元件。锯齿形部分130从附接部分120延伸并且配置成从风力涡轮机叶片10的后边缘20突出出来。图9B中示出的实施例中，锯齿形部分130包括两个锥形锯齿131a。锥形锯齿各自包括基体区段132a，基体区段132a具有延伸和渐缩到锯齿末梢137中的横截面形状。每个锥形锯齿131a的基体区段的部分从附接部分120延伸，而基体区段的部分附接到平背后边缘132a。
后边缘板件进一步包括两个伸出的空气动力学元件，两个伸出的空气动力学元件各自包括第一伸出部分111和第二伸出部分112。两个伸出部分111、112由垂直于基体元件(即从基体侧部/第二附接侧部124竖直地)延伸的平面分开。第一伸出部分111沿长度方向是直的并且配置成附接到基体元件101的锯齿形部分130并且从基体元件101的锯齿形部分130伸出。第二伸出部分112相对于基体元件101以倾斜角113从第一伸出部分111朝向附接部分120延伸。第二伸出部分沿长度方向也是直的。第二伸出部分112的下表面配置成附接到风力涡轮机叶片10的第二叶片侧部12并且沿着风力涡轮机叶片10的第二叶片侧部12延伸。
在图9中，伸出的空气动力学元件布置在每个锥形锯齿的中间区段中并且仅沿着锥形锯齿131a的长度的部分延伸。然而，在其他实施例中，锥形锯齿的布置和/或模式可以类似于前面附图中示出那些。
图10A是根据本公开的另一方面的实施例的横截面视图的示意图示，其中风力涡轮机叶片包括锥形锯齿和未附接到锥形锯齿的伸出的空气动力学元件。图10B是图10A的三维视图的示意图示。
特别地，图10示出包括平背配置21(即在风力涡轮机叶片的第一侧部和第二侧部之间延伸的平坦的表面)的风力涡轮机叶片的后边缘20。后边缘板件包括附接部分120和附接到风力涡轮机叶片的后边缘的锥形锯齿130a。锥形锯齿各自包括基体区段132a，该基体区段132a具有延伸且渐缩到锯齿末梢137中的横截面形状。每个锥形锯齿131a的基体区段132a的部分从附接部分120延伸，而基体区段132a的部分附接到风力涡轮机叶片的平背后边缘21。
风力涡轮机叶片进一步包括数个空气动力学元件112，其附接到风力涡轮机叶片的后边缘20并且从风力涡轮机叶片的后边缘20延伸并且沿基本上垂直于风力涡轮机叶片的后边缘的方向在风力涡轮机叶片的第二叶片侧部12上游延伸。
相比于本公开的其他方面，在此方面中，数个空气动力学元件不延伸到锯齿131上，而是仅附接到风力涡轮机叶片的后边缘并且从风力涡轮机叶片的后边缘延伸。
在图10中，数个伸出的空气动力学元件110是沿基本上垂直于风力涡轮机叶片的后边缘的方向延伸的多个鳍部。每个鳍部具有高度并且朝向鳍部的第一端部和第二端部在高度方面渐缩。鳍部以具体模式布置，其中一个鳍部从每个锥形锯齿之间的凹谷区段延伸。此外，两个鳍部布置在从凹谷区段延伸的鳍部的每个侧部上。布置在从凹谷区段延伸的鳍部的每个侧部上的两个鳍部以距中间鳍部的预定距离布置。此布置将确保创建其中空气流动的具体通道并且这些通道在两个邻近锥形锯齿之间的凹谷区段的每个侧部上引导空气。
参考标记列表
2风力涡轮机
4塔架
6机舱
8毂部
10叶片
11第一叶片侧部
12第二叶片侧部
14末梢端部
16根部端部
18前边缘
20后边缘
21平背后边缘表面
22俯仰轴线
30根部区域
32过渡区域
34翼型区域
40肩部/最大弦的位置
100后边缘板件
101基体元件
110伸出的空气动力学元件
110a第一伸出的空气动力学元件
110b第二伸出的空气动力学元件
111第一伸出部分
112第二伸出部分
113倾斜角
114连接区段
115第一端部
116第二端部
120附接部分
121第一纵向端部
122第二纵向端部
123第一侧部
124第二侧部
125第一附接表面
126第二附接表面
130锯齿形部分
131锯齿
131a锥形锯齿
132基体侧部
132a基体区段
133第一锯齿侧部
134第二锯齿侧部
135第一锯齿表面
136第二锯齿表面
137尖端
137a锯齿末梢
138假想线
139凹谷区域

Claims (17)

1.一种后边缘板件(100)，其配置成附接到风力涡轮机叶片(10)的后边缘，所述后边缘板件包括：
-基体元件(101)，其具有
-附接部分(120)，其配置成附接到所述风力涡轮机叶片的所述后边缘(20)，并且从所述风力涡轮机叶片的所述后边缘(20)延伸并延伸到所述风力涡轮机叶片的第一叶片侧部(11)上的上游位置，
-锯齿形部分(130)，其从所述附接部分120延伸，并且配置成从所述风力涡轮机叶片的所述后边缘(20)突出出来，其中所述锯齿形部分(130)包括多个锯齿，包括第一锯齿和第二锯齿，
-数个伸出的空气动力学元件(110)，包括第一伸出的空气动力学元件，包括
-第一伸出部分(111)，其附接到所述基体元件(101)的所述锯齿形部分(130)；以及
-第二伸出部分(112)，其相对于所述基体元件(101)以倾斜角(113)从所述第一伸出部分(111)朝向所述附接部分(120)延伸，并且配置成附接到所述风力涡轮机叶片的第二叶片侧部(12)并且沿着所述风力涡轮机叶片的第二叶片侧部(12)延伸。
2.根据权利要求1所述的后边缘板件，其中所述数个伸出的空气动力学元件(110)是多个伸出的空气动力学元件(110)，包括第一伸出的空气动力学元件和第二伸出的空气动力学元件，其中所述第一伸出的空气动力学元件和所述第二伸出的空气动力学元件以一距离分开，并且其中所述多个伸出的空气动力学元件中的每个包括
-第一伸出部分(111)，其附接到所述基体元件(101)的所述锯齿形部分(130)并从所述基体元件(101)的所述锯齿形部分(130)伸出；以及
-第二伸出部分(112)，其相对于所述基体元件(101)以倾斜角(113)从所述第一伸出部分(111)朝向所述附接部分(120)延伸，并且配置成附接到所述风力涡轮机叶片的第二叶片侧部(12)并且沿着所述风力涡轮机叶片的第二叶片侧部(12)延伸。
3.根据权利要求1或2所述的后边缘板件，其中所述附接部分(120)包括：
-第一纵向端部(121)，其用于最靠近所述风力涡轮机叶片的末梢端部布置，
-第二纵向端部(122)，其用于最靠近所述风力涡轮机叶片的根部端部布置，
-第一侧部(123)，其用于最靠近所述风力涡轮机叶片的前边缘布置，
-第二侧部(124)，其用于最远离所述风力涡轮机叶片的所述前边缘布置，
-第一附接表面(125)，其配置成附接到所述风力涡轮机叶片的所述第一叶片侧部(11)，以及
-第二附接表面(126)，其与所述第一附接表面相对布置并且配置成背离所述风力涡轮机叶片的所述第一叶片侧部；
并且其中所述第一锯齿和所述第二锯齿各自包括
-基体侧部(132)，其接近所述附接部分120的所述第二侧部(12)，
-尖端(137)，其远离所述附接部分(120)的所述第二侧部，其中假想线(138)从所述基体侧部(132)的中点延伸到所述尖端(137)，
-在所述基体侧部(132)与所述尖端(137)之间延伸的第一锯齿侧部(133)，以及
-在所述基体侧部(132)与所述尖端(137)之间延伸的第二锯齿侧部(134)，
-与所述第一附接表面(125)连续的第一锯齿表面(135)，其由所述基体侧部(132)、所述尖端(137)、所述第一锯齿侧部(133)以及所述第二锯齿侧部(134)限定，
-与所述第一锯齿表面(135)相对布置的第二锯齿表面(136)，其与所述第二附接表面(125)连续。
4.根据前述权利要求中任一项所述的后边缘板件，其中所述第一锯齿和所述第二锯齿邻近于彼此布置，使得在所述第一锯齿的所述第一锯齿侧部(133)与所述第二锯齿的所述第二锯齿侧部(134)之间形成凹谷区域(139)，或反之亦然。
5.根据前述权利要求中任一项所述的后边缘板件，其中所述倾斜角(113)是所述第一附接表面(125)和所述第一伸出的空气动力学元件(110)的下表面之间的角，并且其中所述倾斜角(113)对应于所述风力涡轮机叶片的所述第一叶片侧部(11)和所述第二叶片侧部(12)之间的角，使得所述基体元件(101)和所述第一伸出的空气动力学元件(110)一起形成适于装配到所述风力涡轮机叶片的所述后边缘(20)上的夹具形状。
6.根据前述权利要求中任一项所述的后边缘板件，其中所述第一空气动力学伸出的元件(110)的所述第一伸出部分(111)在所述第一锯齿和所述第二锯齿之间的凹谷区域(139)处附接到所述基体元件(101)的所述锯齿形部分(130)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的后边缘板件，其中所述第一伸出的空气动力学元件(110)的所述第一伸出部分(111)沿基本上平行于所述假想线(138)的方向从所述第一锯齿的所述尖端(137)或从所述第一锯齿的所述第一锯齿侧部或所述第二锯齿侧部(133、134)延伸到所述第一锯齿的所述基体侧部(132)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的后边缘板件，其中所述第一伸出的空气动力学元件(110)的第二部分在长度方向上是基本上直的。
9.根据前述权利要求中任一项所述的后边缘板件，其中所述第一伸出的元件(110)的所述第一伸出部分(111)包括从所述凹谷区域(139)并且沿着所述第一锯齿侧部和所述第二锯齿侧部的部分延伸的两个发散区段。
10.根据前述权利要求中任一项所述的后边缘板件，其中所述伸出的空气动力学元件(110)的所述第一伸出部分(111)附接到所述第一锯齿并且朝向所述第二锯齿弯曲，使得所述第一伸出的空气动力学元件(110)的至少部分作为翼翅在所述第一锯齿和所述第二锯齿之间的所述凹谷区域(139)之上延伸。
11.根据前述权利要求中任一项所述的后边缘板件，其中所述数个伸出的空气动力学元件(110)进一步包括第二伸出的空气动力学元件(110)，并且其中所述第一伸出的空气动力学元件(110)附接到所述第一锯齿，并且所述第二伸出的空气动力学元件(110)附接到所述第二锯齿，并且其中所述第一伸出的空气动力学元件(110)和所述第二伸出的空气动力学元件(110)通过连接区段(114)连接。
12.根据前述权利要求中任一项所述的后边缘板件，其中所述第一伸出的空气动力学元件(110)是鳍部。
13.根据前述权利要求中任一项所述的后边缘板件，其中所述第一伸出的空气动力学元件(110)是锥形元件。
14.根据前述权利要求中任一项所述的后边缘板件，其中所述第一伸出的空气动力学元件(110)具有第一端部和第二端部(115、116)并且其中所述第一伸出的空气动力学元件(110)朝向所述第一端部和/或所述第二端部(115、116)渐缩，以便获得空气动力学形状。
15.根据前述权利要求中任一项所述的后边缘板件(100)，其中所述风力涡轮机叶片的所述第一叶片侧部(11)是吸力侧并且所述风力涡轮机叶片的所述第二叶片侧部(12)是压力侧。
16.根据前述权利要求中任一项所述的后边缘板件(100)，其中所述多个锯齿中的一个或多个是延伸并渐缩到锯齿末梢(137a)中的锥形锯齿(131a)，每个所述锥形锯齿(131a)包括具有诸如圆形、椭圆形或方形的横截面形状的基体区段(132a)。
17.一种风力涡轮机叶片(10)，其具有成型廓形，所述成型廓形包括压力侧(12)和吸力侧(11)以及具有弦的前边缘(18)和后边缘(20)，所述弦具有在所述前边缘(18)和所述后边缘(20)之间延伸的弦长，所述风力涡轮机叶片(10)沿展向方向在根部端部(16)和末梢端部(14)之间延伸，所述风力涡轮机叶片包括沿着所述风力涡轮机叶片的所述后边缘(20)的至少部分设置的根据前述权利要求中任一项所述的后边缘板件(100)。
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