CN213331390U

CN213331390U - 一种用于风电叶片的扰流器

Info

Publication number: CN213331390U
Application number: CN202021514176.6U
Authority: CN
Inventors: 黄轩晴; 高猛; 孙松峰; 聂小棋; 刘丹; 李军向
Original assignee: MingYang Smart Energy Group Co Ltd
Current assignee: MingYang Smart Energy Group Co Ltd
Priority date: 2020-07-28
Filing date: 2020-07-28
Publication date: 2021-06-01
Anticipated expiration: 2030-07-28

Abstract

本实用新型公开了一种用于风电叶片的扰流器，包括基座底板和翅叶，所述翅叶打斜安装到基座底板上，并形成一锐角，所述基座底板附连到叶片压力面的后缘上，并位于叶片弦长60％～95％的位置处，所述锐角能够根据叶片不同展向位置的叶片弦长和扭角的变化进行调整。本实用新型具有结构简单、安装维护方便、成本低并能够有效提升风电叶片气动效率等优点。

Description

一种用于风电叶片的扰流器

技术领域

本实用新型涉及风力发电的技术领域，尤其是指一种用于风电叶片的扰流器。

背景技术

随着水平轴风力机叶片的大型化，叶片长度被设计的越来越长，在靠近叶根的部分通常采用厚翼型来满足叶片的强度和刚度要求，这部分区域运行攻角较大，厚翼型的叶根也容易发生气流分离现象，叶根厚翼型气流分离可扩展至30％叶展区域，导致升力下降，压差阻力升高，从而减少了叶根区域的气动效率。叶根区域通常采用削减弦长的方法来满足叶片结构和工艺的需求，叶根区域弦长的削减，使得叶根局部升力远低于根据叶素动量理论达到理想风轮状态必需的升力，从而使得叶根区域通常无法达到理想的空气动力学运行状况。

航空领域通常使用被动气流控制装置来改善气流分离并提升气动性能，常用的被动气流控制装置如涡流发生器、扰流器、襟翼、叶尖小翼等，局部改变气流流场以取得理想的气动性能。借鉴航空领域的方法，通常可使用涡流发生器、扰流器、锯齿等叶片气动套件作为被动气流控制方法来提升叶根被削弱的气动性能。

美国专利US20120269644A1公开了一种整体式的扰流器，其中该扰流器带有可适应转子叶片表面曲率变化的安装带或连接带。这种扰流器维修方便，能够节省设计成本和安装成本，但是不能适应叶片不同展向位置的叶片弦长、扭角的变化，不能起到局部最优的气流流动控制效果。

美国专利US9945353B2公开了一种可拆卸的扰流器，其中该扰流器作为了一个空气动力部件可以很容易地连接到一个基础构件上，该基础构件通过螺栓连接的方式固定在叶片表面上。这种可拆卸扰流器解决了改进过程中维修昂贵且耗时等问题，但这种可拆卸扰流器的螺栓连接方式容易损伤叶片本体，对叶片的结构安全性能造成一定的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于风电叶片且结构简单、安装维护方便、成本低并能够有效提升风电叶片气动效率的扰流器。

为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案为：一种用于风电叶片的扰流器，包括基座底板和翅叶，所述翅叶打斜安装到基座底板上，并形成一锐角，所述基座底板附连到叶片压力面的后缘上，并位于叶片弦长60％～95％的位置处，所述锐角能够根据叶片不同展向位置的叶片弦长和扭角的变化进行调整。

进一步，所述翅叶为可调节式安装到基座底板上，通过调节翅叶能够调整锐角的角度。

进一步，所述锐角为30°～89°。

进一步，所述基座底板粘接到叶片展向1％～30％的位置处对应的叶片压力面的后缘上。

进一步，所述基座底板的弦向宽度为叶片弦长的0.5％～20％，其展向长度为叶片弦长的0.5％～20％，其厚度为1～8mm。

进一步，所述翅叶的高度为叶片弦长的1％～20％，其展向长度为叶片弦长的0.5％～20％，其厚度为1～8mm。

进一步，所述基座底板为正方形、长方形或圆形。

进一步，所述基座底板和翅叶均为金属件。

进一步，所述基座底板和翅叶均为塑料件。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

1、本实用新型通过在风电叶片展向1％～30％位置处对应的压力面后缘上或者在风电叶片压力面全部的后缘上安装扰流器，且其基座底板与翅叶之间所形成的夹角能够根据叶片不同展向位置的叶片弦长和扭角的变化进行调整，可有效限制尾流中气流反向的能力，有利于减少阻力提高升力，从而提升叶片的升阻比或改善叶片的空气动力学特性，从而优化风力发电机转子的能量输出。

2、本实用新型的扰流器结构简单、安装维护方便、成本低，可大大减少新型叶片厂内标配安装和风电场存量机组叶片改造安装的时间，缩短叶片的生产周期和风电场改造施工周期，提高叶片的生产效率，同时也可以减少风电场存量机组叶片安装扰流器装置的改造施工时间，可有效避免因施工周期长带来的风电场存量机组发电量的损失，具有更好的经济效益。

3、本实用新型的扰流器能够改变风电叶片后缘的气流状态，可有效稳定叶片后缘尾迹涡流，从而有效降低风力发电机叶片的后缘尾涡脱落噪音。

附图说明

图1为本实用新型的扰流器的结构示意图。

图2为本实用新型的扰流器安装在叶片上的结构示意图。

图3为本实用新型的扰流器的主视图。

图4为本实用新型的扰流器的侧视图。

图5为本实用新型的扰流器的俯视图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例一

如图1至图5所示，本实施例所述的用于风电叶片的扰流器，包括基座底板1和翅叶2，所述翅叶2打斜安装到基座底板1上，当翅叶2打斜安装到基座底板1的边缘上时，两者构成7字形结构，当翅叶2打斜安装到基座底板1的中心处时，两者构成异T形结构，即T形结构的竖边为打斜安装到其水平边上，当两者构成7字形结构或异T形结构时，其两者之间均形成有一约为30°～89°的锐角β，所述锐角β能够根据叶片3不同展向位置的叶片弦长和扭角的变化进行调整。

其中，所述基座底板1的形状可以为正方形、长方形或圆形，本实施例优选长方形，其弦向宽度L1为叶片弦长的0.5％～20％，其展向长度L2为叶片弦长的0.5％～20％，其厚度H1为1～8mm，本实施例优选为3mm；所述翅叶2的高度H3为叶片弦长的1％～20％，其展向长度L3为叶片弦长的0.5％～20％，其厚度H2为1～8mm，本实施例优选为3mm。所述基座底板1和翅叶2均可由任何合适的材料制成，如金属或塑料，本实施例优选金属铝或塑料聚氨酯，可通过注塑成形或者3D打印等方式进行生产。

使用时，根据叶片3不同展向位置的叶片弦长和扭角的变化，选择具有合适锐角β角度的扰流器，将基座底板1粘接到叶片3压力面的后缘上或叶片3展向1％～30％的位置处对应的叶片3压力面的后缘上，并位于叶片弦长60％～95％的位置处，通过翅叶2改变叶片3后缘的气流状态。

实施例二

在实施例一的基础上所述翅叶2为可调节式安装到基座底板1上，通过调节翅叶2能够调整锐角β的角度，从而使一套扰流器能够适应叶片不同展向位置的叶片弦长和扭角的变化，降低生产成本。

以上所述之实施例子只为本实用新型之较佳实施例，并非以此限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种用于风电叶片的扰流器，其特征在于：包括基座底板和翅叶，所述翅叶打斜安装到基座底板上，并形成一锐角，所述基座底板附连到叶片压力面的后缘上，并位于叶片弦长60％～95％的位置处，所述锐角能够根据叶片不同展向位置的叶片弦长和扭角的变化进行调整。

2.根据权利要求1所述的用于风电叶片的扰流器，其特征在于：所述翅叶为可调节式安装到基座底板上，通过调节翅叶能够调整锐角的角度。

3.根据权利要求1或2所述的用于风电叶片的扰流器，其特征在于：所述锐角为30°～89°。

4.根据权利要求1所述的用于风电叶片的扰流器，其特征在于：所述基座底板粘接到叶片展向1％～30％的位置处对应的叶片压力面的后缘上。

5.根据权利要求1或2所述的用于风电叶片的扰流器，其特征在于：所述基座底板的弦向宽度为叶片弦长的0.5％～20％，其展向长度为叶片弦长的0.5％～20％，其厚度为1～8mm。

6.根据权利要求1或2所述的用于风电叶片的扰流器，其特征在于：所述翅叶的高度为叶片弦长的1％～20％，其展向长度为叶片弦长的0.5％～20％，其厚度为1～8mm。

7.根据权利要求5所述的用于风电叶片的扰流器，其特征在于：所述基座底板为正方形、长方形或圆形。

8.根据权利要求1或2所述的用于风电叶片的扰流器，其特征在于：所述基座底板和翅叶均为金属件。

9.根据权利要求1或2所述的用于风电叶片的扰流器，其特征在于：所述基座底板和翅叶均为塑料件。