CN201050442Y - 兆瓦级风力机叶片 - Google Patents

兆瓦级风力机叶片 Download PDF

Info

Publication number
CN201050442Y
CN201050442Y CNU2007200381812U CN200720038181U CN201050442Y CN 201050442 Y CN201050442 Y CN 201050442Y CN U2007200381812 U CNU2007200381812 U CN U2007200381812U CN 200720038181 U CN200720038181 U CN 200720038181U CN 201050442 Y CN201050442 Y CN 201050442Y
Authority
CN
China
Prior art keywords
blade
axial
relative thickness
place
percent
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.)
Expired - Lifetime
Application number
CNU2007200381812U
Other languages
English (en)
Inventor
周立成
郑悦红
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CHANGZHOU TRACK-VEHICLE TRACTION DRIVE ENGINEERING TECHNOLOGY RESEARCH CENTER
JIANGSU XINYU WIND POWER GENERATION EQUIPMENT CO Ltd
Original Assignee
CHANGZHOU TRACK-VEHICLE TRACTION DRIVE ENGINEERING TECHNOLOGY RESEARCH CENTER
JIANGSU XINYU WIND POWER GENERATION EQUIPMENT CO Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CHANGZHOU TRACK-VEHICLE TRACTION DRIVE ENGINEERING TECHNOLOGY RESEARCH CENTER, JIANGSU XINYU WIND POWER GENERATION EQUIPMENT CO Ltd filed Critical CHANGZHOU TRACK-VEHICLE TRACTION DRIVE ENGINEERING TECHNOLOGY RESEARCH CENTER
Priority to CNU2007200381812U priority Critical patent/CN201050442Y/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN201050442Y publication Critical patent/CN201050442Y/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)

Abstract

本实用新型涉及兆瓦级风力发电设备技术领域，尤其是一种兆瓦级风力机叶片，叶根部分的靠近法兰的区域采用过渡翼型，其相对厚度介于90.6％和44.3％之间，介于叶片的轴向5.33％和16％之间；叶根部分的位于叶片轴向17.65％和24.88％之间采用荷兰的DU系列风力机翼型，其相对厚度介于40％和30％之间；叶片中间部分的轴向36.75％和55.33％之间采用荷兰的DU系列风力机翼型，其相对厚度为25％和21％；叶片的叶尖部分采用美国航空NACA6系列层流翼型，其相对厚度为18％。本实用新型的叶片与至今为止所知的风力机叶片相比具有使用范围广，适用于II类和III类风区，风轮效率高，同等风速下风轮功率大等优点。

Description

兆瓦级风力机叶片
技术领域
本实用新型涉及风力发电设备技术领域，尤其是一种兆瓦级风力机叶片。
背景技术
风力机为人们提供了一种丰富、清洁和可再生的理想替代能源。风电厂不仅能降低其他传统能源对空气和水的污染，同时能减少我们对不可再生能源的依赖。风力机叶片作为风力发电系统的关键部件，它的尺寸从70年代的5米到2000年的34米一直发展到2005年的50多米。风力机叶片由下列参数描述：对应于叶片横截面的翼型弦长、中弧线弯度及位置、翼型最大厚度、最大厚度位置、翼型扭转角和参考点(四分之一弦点)位置。另外，前缘半径和上、下翼剖面的坐标也可用来描述叶片的横截面。
在任何情况下，一个风力发电系统的风力机叶片型面的气动特性都是最重要的。风力机叶片的优化可以从以下几个方面考虑。风力机叶片不仅应该安静地工作运转，还应具有最大的动力性能，能在较低风速时启动风力发电系统的旋转，并在尽可能最小的风力强度下达到额定转速，即第一次达到风力发电系统额定功率的转速。当风速继续增大时，一般的做法是通过变浆调节风力发电系统的风力机叶片，使其在保持额定功率的同时，减小风力机叶片的迎风面积以保护整个风力发电系统以及其部件不受机械损坏。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种风力机叶片，其与至今为止所知的风力机叶片相比具有更好的动力性能和效率。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种兆瓦级风力机叶片，叶片的轴向以叶根为起点向叶尖依次为叶片的叶根部分、中间部分和叶尖部分；叶根部分，介于叶根最根部至轴向的36.75％处；中间部分，介于轴向的36.75％至77.33％处；叶尖部分，介于轴向的77.33％至叶尖最尖部；位于叶根最根部至轴向的2.67％处为叶片与风轮轮毂的连接法兰、截面为圆环形；叶根部分的靠近法兰的区域采用过渡翼型，其相对厚度介于90.6％和44.3％之间，介于叶片的轴向5.33％和16％之间；叶根部分的位于叶片轴向17.65％和24.88％之间采用荷兰的DU系列风力机翼型，其相对厚度介于40％和30％之间；叶片中间部分的轴向36.75％和55.33％之间采用荷兰的DU系列风力机翼型，其相对厚度为25％和21％；叶片的叶尖部分采用空气动力特性较好的美国航空NACA6系列层流翼型，其相对厚度为18％。
进一步具体的说：所述的叶根部分的轴向5.33％处为相对厚度90.6％的EU70_906翼型、轴向8％处为相对厚度77％的EU70_770翼型、轴向10.67％处为相对厚度63.7％的EU70_637翼型、轴向13.33％处为相对厚度52.7％的EU70_527翼型、轴向16％处为相对厚度44.3％的EU70_443翼型、轴向17.65％处为相对厚度40％的荷兰DU400EU风力机翼型、轴向20.11％处为相对厚度35％的荷兰DU350EU风力机翼型、轴向24.88％处为相对厚度30％的荷兰DU300EU风力机翼型。
进一步具体的说：所述的叶片的中间部分轴向36.75％处为相对厚度25％的DU91_W2_250翼型、轴向55.33％处为相对厚度21％的DU98_W_210翼型。
进一步具体的说：所述的叶片的叶尖部分为美国NACA_64_618层流翼型。
本实用新型的有益效果是，本实用新型的兆瓦级风力机叶片与至今为止所知的风力机叶片相比具有使用范围广，适用于II类和III类风区，风轮效率高，同等风速下风轮功率大等优点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1为风力机叶片的主视图。
图2为叶片轴向5.33％半径处的横截面EU70_906翼型放大图。
图3为叶片轴向8％半径处的横截面EU70_770翼型放大图。
图4为叶片轴向10.67％半径处的横截面EU70_637翼型放大图。
图5为叶片轴向13.33％半径处的横截面EU70_527翼型放大图。
图6为叶片轴向16％半径处的横截面EU70_443翼型放大图。
图7为叶片轴向17.65％半径处的横截面DU400EU翼型放大图。
图8为叶片轴向20.11％半径处的横截面DU350EU翼型放大图。
图9为叶片轴向24.88％半径处的横截面DU300EU翼型放大图。
图10为叶片轴向36.75％半径处的横截面DU91_W2_250翼型放大图。
图11为叶片轴向55.33％半径处的横截面DU98_W_210翼型放大图。
图12为叶片轴向77.33％半径处的横截面NACA_64_618翼型放大图。
具体实施方式
附图1为能反映叶片主要形状的主视图，叶片的轴向以叶根为起点向叶尖依次为叶片的叶根部分1、中间部分2和叶尖部分3；叶根部分1，介于叶根最根部至轴向的36.75％处；中间部分2，介于轴向的36.75％至77.33％处；叶尖部分3，介于轴向的77.33％至叶尖最尖部；位于叶根最根部至轴向的2.67％处为叶片与风轮轮毂的连接法兰、截面为圆环形；叶根部分1的靠近法兰的区域采用过渡翼型，其相对厚度介于90.6％和44.3％之间，介于叶片的轴向5.33％和16％之间；叶根部分1的位于叶片轴向17.65％和24.88％之间采用荷兰的DU系列风力机翼型，其相对厚度介于40％和30％之间；叶片中间部分2的轴向36.75％和55.33％之间采用荷兰的DU系列风力机翼型，其相对厚度为25％和21％；叶片的叶尖部分3采用空气动力特性较好的美国航空NACA6系列层流翼型，其相对厚度为18％。
附图2至附图12为叶片自根部起轴向的11处截面的翼型，叶根部分1的轴向5.33％处为相对厚度90.6％的EU70_906翼型、轴向8％处为相对厚度77％的EU70_770翼型、轴向10.67％处为相对厚度63.7％的EU70_637翼型、轴向13.33％处为相对厚度52.7％的EU70_527翼型、轴向16％处为相对厚度44.3％的EU70_443翼型、轴向17.65％处为相对厚度40％的荷兰DU400EU风力机翼型、轴向20.11％处为相对厚度35％的荷兰DU350EU风力机翼型、轴向24.88％处为相对厚度30％的荷兰DU300EU风力机翼型；叶片的中间部分2轴向36.75％处为相对厚度25％的DU91_W2_250翼型、轴向55.33％处为相对厚度21％的DU98_W_210翼型；叶片的叶尖部分3为美国NACA_64_618层流翼型。其中NACA_64_618翼型由美国国家航空咨询委员会(缩写为NACA，现在NASA)研究开发，其中第一个数字6表示6系列；第二个数字4表示当它作对称翼型使用在零迎角时，最低压强点在0.4弦长处(4是弦长的十分数)；跟在底画线后的第一个数字是设计升力系数的10倍，设计值C1＝0.6；最后的两位数字表示厚度，是弦长的百分数。其中荷兰的风力机专用翼型DU91_W2_250和DU98_W_210是荷兰代夫特技术大学(缩写为DUT)开发的，由欧盟在JOULE计划框架下、荷兰能源与环境机构(NOVEM)和不同的欧洲叶片制造商资助，其中DU代表代夫特大学；紧接着的两个数字是设计该翼型的年的最后两位数字；W代表风能应用，在DU91情形中W后的2表示这一年有一个以上相对厚度为25％的设计；最后的三位数字表示最大厚度是弦长的百分数的十倍。
除给出的11处截面外的其余截面由相邻两个所给出截面过渡而定。
该风力机叶片在位于所定义的叶片剖面左边和右边的叶片坐标是由相邻翼型的当地相对厚度线性插值而得到的。该风力机叶片的几何外形由叶片横截面的翼型当地弦长、扭转角和参考点(四分之一弦长点)的位置确定，它们的分布遵循连续的方程。
风力机叶片是风力发电设备的关健部件，我国在风力发电方面相比风电事业发达的国家还存在一定的差距，本实用新型是在研究欧美发达国家现有叶片技术的基础上确定的一种分别轴向位置处具有一定截面形状的风力机叶片。

Claims (4)

1.一种兆瓦级风力机叶片，其特征是：叶片的轴向以叶根为起点向叶尖依次为叶片的叶根部分、中间部分和叶尖部分；叶根部分，介于叶根最根部至轴向的36.75％处；中间部分，介于轴向的36.75％至77.33％处；叶尖部分，介于轴向的77.33％至叶尖最尖部；位于叶根最根部至轴向的2.67％处为叶片与风轮轮毂的连接法兰、截面为圆环形；叶根部分的靠近法兰的区域采用过渡翼型，其相对厚度介于90.6％和44.3％之间，介于叶片的轴向5.33％和16％之间；叶根部分的位于叶片轴向17.65％和24.88％之间采用荷兰的DU系列风力机翼型，其相对厚度介于40％和30％之间；叶片中间部分的轴向36.75％和55.33％之间采用荷兰的DU系列风力机翼型，其相对厚度为25％和21％；叶片的叶尖部分采用空气动力特性较好的美国航空NACA6系列层流翼型，其相对厚度为18％。
2.根据权利要求1所述的兆瓦级风力机叶片，其特征是：所述的叶根部分的轴向5.33％处为相对厚度90.6％的EU70_906翼型、轴向8％处为相对厚度77％的EU70_770翼型、轴向10.67％处为相对厚度63.7％的EU70_637翼型、轴向13.33％处为相对厚度52.7％的EU70_527翼型、轴向16％处为相对厚度44.3％的EU70_443翼型、轴向17.65％处为相对厚度40％的荷兰DU400EU风力机翼型、轴向20.11％处为相对厚度35％的荷兰DU350EU风力机翼型、轴向24.88％处为相对厚度30％的荷兰DU300EU风力机翼型。
3.根据权利要求1所述的兆瓦级风力机叶片，其特征是：所述的叶片的中间部分轴向36.75％处为相对厚度25％的DU91_W2_2250翼型、轴向55.33％处为相对厚度21％的DU98_W_210翼型。
4.根据权利要求1所述的兆瓦级风力机叶片，其特征是：所述的叶片的叶尖部分为美国NACA_64_618层流翼型。
CNU2007200381812U 2007-06-05 2007-06-05 兆瓦级风力机叶片 Expired - Lifetime CN201050442Y (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNU2007200381812U CN201050442Y (zh) 2007-06-05 2007-06-05 兆瓦级风力机叶片

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNU2007200381812U CN201050442Y (zh) 2007-06-05 2007-06-05 兆瓦级风力机叶片

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN201050442Y true CN201050442Y (zh) 2008-04-23

Family

ID=39336928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNU2007200381812U Expired - Lifetime CN201050442Y (zh) 2007-06-05 2007-06-05 兆瓦级风力机叶片

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN201050442Y (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101555872A (zh) * 2009-02-20 2009-10-14 宜兴市华泰国际集团工业有限公司 兆瓦级风力发电机叶片
CN101059119B (zh) * 2007-06-05 2010-08-04 江苏新誉风力发电设备有限公司 兆瓦级风力发电设备的风轮叶片
CN101865075B (zh) * 2009-04-14 2012-01-11 上海艾郎风电科技发展有限公司 兆瓦级风电叶片前缘修形的方法
CN101956649B (zh) * 2009-07-15 2013-08-14 沈阳风电设备发展有限责任公司 一种高效的1.5mw风电叶片空气动力外型
CN110080938A (zh) * 2019-06-04 2019-08-02 三一重能有限公司 一种风电叶片及风电机组

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101059119B (zh) * 2007-06-05 2010-08-04 江苏新誉风力发电设备有限公司 兆瓦级风力发电设备的风轮叶片
CN101555872A (zh) * 2009-02-20 2009-10-14 宜兴市华泰国际集团工业有限公司 兆瓦级风力发电机叶片
CN101865075B (zh) * 2009-04-14 2012-01-11 上海艾郎风电科技发展有限公司 兆瓦级风电叶片前缘修形的方法
CN101956649B (zh) * 2009-07-15 2013-08-14 沈阳风电设备发展有限责任公司 一种高效的1.5mw风电叶片空气动力外型
CN110080938A (zh) * 2019-06-04 2019-08-02 三一重能有限公司 一种风电叶片及风电机组

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101059119B (zh) 兆瓦级风力发电设备的风轮叶片
Chaudhary et al. Design & optimization of a small wind turbine blade for operation at low wind speed
Hütter Optimum wind energy conversion systems
EP2682602B1 (en) Wind turbine blade and wind-powered electricity generator provided with same
CN104405596B (zh) 一种风力发电机组低风速翼型族
CN201050442Y (zh) 兆瓦级风力机叶片
CN102400847B (zh) 一种风力机叶片翼型
CN102094767B (zh) 一族用于兆瓦级风力机叶片的翼型
CN104204510A (zh) 具有导片的用于风力涡轮机的叶片
CN101813057B (zh) 一种带舱肋的兆瓦级风力叶片
CN102297077B (zh) 一种模块化的可充抽气的大型风力发电机叶片结构
Siram et al. Blade design considerations of small wind turbines: From classical to emerging bio-inspired profiles/shapes
CN104018998B (zh) 一种用于兆瓦级风力机叶片的21%厚度主翼型
Almukhtar Effect of drag on the performance for an efficient wind turbine blade design
CN103133272A (zh) 一种大型风机的薄翼型叶片
CN203383990U (zh) 一种大型风机的大厚度翼型叶片
CN105781904B (zh) 适用于兆瓦级风力机叶片的30%厚度翼型
CN103883483B (zh) 一种100w风力发电机叶片
CN105545583B (zh) 风力发电叶片及背风面出流切线倾角的确定方法
CN104295442A (zh) 一种双风轮水平轴风力发电机
CN104018999B (zh) 一种用于兆瓦级风力机叶片的25%厚度主翼型
CN110080938A (zh) 一种风电叶片及风电机组
CN202370744U (zh) 一种风力机叶片翼型
CN201155424Y (zh) 带有s型叶尖小翼的水平轴风力机
CN103291540B (zh) 直叶片翼型弯度线与风轮运行轨迹重合的垂直轴风力机

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
AV01 Patent right actively abandoned

Granted publication date: 20080423

Effective date of abandoning: 20070605