DE102021203274A1

DE102021203274A1 - Wind turbine rotor blade assembly and wind turbine

Info

Publication number: DE102021203274A1
Application number: DE102021203274.5A
Authority: DE
Inventors: Kai Karikomi
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2020-04-17
Filing date: 2021-03-31
Publication date: 2021-10-21
Also published as: JP7469126B2; JP2021169812A

Abstract

ZusammenfassungAufgabeEs werden eine Windradrotorblattbaugruppe und ein Windrad mit einem Wirbelerzeuger bereitgestellt, mit dem eine ausgezeichnete Ablösungsunterdrückungswirkung erzielt werden kann.Mittel zum Lösen der AufgabeDie Windradrotorblattbaugruppe (2) umfasst ein Windradrotorblatt (14) und einen an der Oberfläche des Windradrotorblatts (14) angebrachten Wirbelerzeuger (16). Der Wirbelerzeuger (16) weist ein kleines Rotorblatt (34) auf, das über einen Trägerabschnitt (31) auf der Oberfläche (14a) des Windradrotorblatts (14) getragen wird. Bei dem kleinen Rotorblatt (34) ist eine Höhe einer Hinterkante (38) des kleinen Rotorblatts größer als eine Höhe einer Vorderkante (36) des kleinen Rotorblatts. Ausgewählte Figur:SUMMARY OBJECT: A windmill rotor blade assembly (2) is provided with a windmill rotor blade (14) and a vortex generator (16) attached to the surface of the windmill rotor blade (14) ). The vortex generator (16) has a small rotor blade (34) which is supported on the surface (14a) of the wind turbine rotor blade (14) via a carrier section (31). In the case of the small rotor blade (34), a height of a trailing edge (38) of the small rotor blade is greater than a height of a leading edge (36) of the small rotor blade. Selected figure:

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Windradrotorblattbaugruppe und ein Windrad.The present disclosure relates to a wind turbine rotor blade assembly and a wind turbine.

Allgemeiner Stand der TechnikGeneral state of the art

Seit langem werden Versuche unternommen, unter dem Gesichtspunkt einer Steigerung der Betriebseffizienz von Windrädern die aerodynamische Leistung von Windradrotorblättern zu verbessern. Ein Faktor, der sich auf die aerodynamische Leistung von Windradrotorblättern auswirkt, ist die Ablösung der Strömung an der Oberfläche der Windradrotorblätter. Am Windradrotorblatt wird durch von der Vorderkantenseite heranströmende Luft eine Grenzschicht gebildet. Die Grenzschicht ist eine Strömungsschicht, die im Bereich der Vorderkante des Windradrotorblatts verhältnismäßig dünn ist und zur Hinterkante hin zunehmend instabil wird und in Turbulenzen übergeht. Der Druck an der Oberfläche eines Windradrotorblatts nimmt von der Vorderkante zur Hinterkante hin zu, weshalb auf die Strömung an der Oberfläche des Windradrotorblatts eine abbremsende Kraft einwirkt; bei einem Strömungsstillstand kommt es zu einer Ablösung. Eine solche Ablösung der Strömung an der Oberfläche des Windradrotorblatts erzeugt eine Gegenstromkomponente in Bezug auf die Strömung und ist ein Faktor, der die aerodynamische Leistung des Windradrotorblatts senkt.Attempts have long been made to improve the aerodynamic performance of wind turbine rotor blades from the standpoint of increasing the operating efficiency of wind turbines. One factor that affects the aerodynamic performance of wind turbine rotor blades is the flow separation at the surface of the wind turbine rotor blades. A boundary layer is formed on the wind turbine rotor blade by air flowing in from the leading edge side. The boundary layer is a flow layer that is relatively thin in the area of the leading edge of the wind turbine rotor blade and becomes increasingly unstable towards the trailing edge and changes into turbulence. The pressure on the surface of a windmill rotor blade increases from the leading edge to the trailing edge, which is why a braking force acts on the flow on the surface of the windmill rotor blade; if there is a standstill, there is a detachment. Such separation of the flow at the surface of the wind turbine rotor blade creates a countercurrent component with respect to the flow and is a factor which lowers the aerodynamic performance of the wind turbine rotor blade.

Als ein Mittel zum Verbessern der aerodynamischen Leistung eines Windradrotorblatts ist die Installation eines Wirbelerzeugers an der Oberfläche des Windradrotorblatts bekannt, wodurch eine Ablösung der Strömung an der Oberfläche des Windradrotorblatts verhindert wird. In den Patentdokumenten 1 bis 3 sind beispielsweise Windradrotorblätter mit Wirbelerzeugern offenbart.As a means of improving the aerodynamic performance of a windmill rotor blade, it is known to install a vortex generator on the surface of the windmill rotor blade, thereby preventing flow separation on the surface of the windmill rotor blade. In the patent documents 1 1 to 3, for example, wind turbine rotor blades with vortex generators are disclosed.

Dokumente des Stands der TechnikPrior art documents

PatentdokumentePatent documents

Patent Document 1: International Publication No. 2008/113349
Patent Document 2: U.S. Patent No. 9752559
Patent Document 3: Unexamined Japanese Patent Application No. 2018 - 25114

Kurzdarstellung der ErfindungSummary of the invention

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Seit einigen Jahren nimmt jedoch der Bedarf an einer weiteren Steigerung der aerodynamischen Leistung von Windradrotorblättern zu, weshalb es wünschenswert ist, die Ablösungsunterdrückungswirkung der Wirbelerzeuger der Patentdokumente 1 bis 3 weiter zu erhöhen.In recent years, however, the demand for further enhancement of the aerodynamic performance of wind turbine rotor blades has been increasing, and therefore it is desirable to further increase the separation suppressing effect of the vortex generators of Patent Documents 1 to 3.

Wenigstens einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung liegt als Aufgabe zugrunde, eine Windradrotorblattbaugruppe und ein Windrad mit einem Wirbelerzeuger bereitzustellen, mit dem eine ausgezeichnete Ablösungsunterdrückungswirkung erzielt werden kann.It is an object of at least one embodiment of the present disclosure to provide a windmill rotor blade assembly and a windmill with a vortex generator which can achieve an excellent separation suppressing effect.

Mittel zum Lösen der AufgabeMeans for solving the task

Eine Windradrotorblattbaugruppe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst zum Erfüllen der oben genannten Aufgabe ein Windradrotorblatt und einen an einer Oberfläche des Windradrotorblatts angebrachten Wirbelerzeuger, wobei der Wirbelerzeuger einen Trägerabschnitt, der von der Oberfläche aufragend vorgesehen ist, und ein kleines Rotorblatt umfasst, das über den Trägerabschnitt auf der Oberfläche getragen wird, wobei bei dem kleinen Rotorblatt eine Höhe einer Hinterkante des kleinen Rotorblatts, die in Bezug auf die anströmende Luft stromabwärts angeordnet ist, in Bezug auf die Oberfläche größer ist als eine Höhe einer Vorderkante des kleinen Rotorblatts, die in Bezug auf die anströmende Luft stromaufwärts angeordnet ist, in Bezug auf die Oberfläche.A windmill rotor blade assembly according to an embodiment of the present disclosure comprises a windmill rotor blade and a vortex generator attached to a surface of the windmill rotor blade, wherein the vortex generator comprises a support portion which is provided protruding from the surface, and a small rotor blade which is provided over the Carrier portion is carried on the surface, wherein in the small rotor blade a height of a trailing edge of the small rotor blade, which is arranged downstream with respect to the inflowing air, in relation to the surface is greater than a height of a leading edge of the small rotor blade, which is in relation on the incoming air is arranged upstream with respect to the surface.

Wirkung der ErfindungEffect of the invention

Gemäß wenigstens einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung können eine Windradrotorblattbaugruppe und ein Windrad mit einem Wirbelerzeuger bereitgestellt werden, mit dem eine ausgezeichnete Ablösungsunterdrückungswirkung erzielt werden kann.According to at least one embodiment of the present disclosure, there can be provided a windmill rotor blade assembly and a windmill having a vortex generator capable of achieving an excellent separation suppressing effect.

FigurenlisteFigure list

1 FIG. 13 is a schematic structural view of a wind force generating device according to an embodiment.
2 FIG. 13 is a perspective view of a wind turbine rotor blade assembly of FIG 1 .
3 FIG. 14 is a sectional view at AA of FIG 2 .
4th FIG. 13 is a graph illustrating a distribution of an energy efficiency coefficient in a rotor blade longitudinal direction.
5 is a sectional view in the longitudinal direction of the rotor blade through a vortex generator according to an embodiment.
6th FIG. 14 is a top plan view of the vortex generator of FIG 5 from above.
7A Fig. 13 is an example of a shape of a beam portion having a rotor blade shape.
7B Fig. 13 is another example of a shape of the beam portion having a rotor blade shape.
8A Fig. 13 is a graph showing a relationship between an attachment angle of a small rotor blade and a lift coefficient of the small rotor blade.
8B Fig. 13 is a graph showing a relationship between the attachment angle of the small rotor blade and a drag coefficient of the small rotor blade.
9 is a modification example of 5 .
10 is another example of a variation of 5 .
11A is a modification example of 6th .
11B is another example of a variation of 6th .

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Abmessungen, Material, Form, relative Anordnung usw. der in den Ausführungsformen angegebenen oder in den Figuren gezeigten Aufbauelemente sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken, sondern sind lediglich der Beschreibung dienende Beispiele.
Begriffe, die eine relative oder absolute Anordnung angeben, wie beispielsweise „in einer Richtung“ „an einer Richtung entlang“, „parallel“, „orthogonal“, „mittig“, „konzentrisch“, „koaxial“ usw., sollen nicht nur eine solche Anordnung im strengen Sinn angeben, sondern auch Abweichungen bzw. relative Verlagerungen unter Einhaltung eines Winkels oder Abstands, innerhalb dessen die gleiche Funktion erzielt werden kann.
Begriffe, die einen Zustand der Gleichheit von Elementen angeben, wie beispielsweise „identisch“, „gleich“ und „gleichartig“, sollen nicht nur einen Zustand der Gleichheit im strengen Sinn angeben, sondern auch einen Zustand mit einer Toleranz oder einer Differenz, bei der noch die gleiche Funktion erzielt werden kann.
Begriffe, die eine Form wie etwa viereckige oder kreiszylindrische Form angeben, sollen nicht nur eine viereckige oder kreiszylindrische Form im geometrisch strengen Sinn angeben, sondern auch Formen mit Unebenheiten, Anfasungen oder dergleichen innerhalb eines Bereichs, in dem die gleiche Wirkung erlangt werden kann.
Begriffe wie ein Aufbauelement „umfassen“, „einschließen“, „damit ausgestattet sein“, „beinhalten“ oder „aufweisen“ sind keine exklusiven Begriffe, die das Vorhandensein anderer Aufbauelemente ausschließen.Several embodiments of the present disclosure are described below with reference to the accompanying figures. Dimensions, material, shape, relative arrangement, etc. of the structural elements specified in the embodiments or shown in the figures are not intended to limit the scope of the present disclosure, but are merely examples for the purposes of description.
Terms that indicate a relative or absolute arrangement, such as “in one direction”, “along a direction”, “parallel”, “orthogonal”, “centered”, “concentric”, “coaxial” etc., are not intended to be just one specify such an arrangement in the strict sense, but also deviations or relative displacements while maintaining an angle or distance within which the same function can be achieved.
Terms that indicate a state of equality of elements, such as "identical", "equal" and "similar", are intended not only to indicate a state of equality in the strict sense, but also a state with a tolerance or a difference in which the same function can still be achieved.
Terms that indicate a shape such as a square or circular cylindrical shape should not only indicate a square or circular cylindrical shape in the strict geometric sense, but also shapes with unevenness, chamfers or the like within a range in which the same effect can be achieved.
Terms such as “comprise”, “include”, “be equipped with”, “include” or “have” a structural element are not exclusive terms that exclude the presence of other structural elements.

Unter Bezugnahme auf 1 und 2 wird zunächst der Gesamtaufbau einer Windkrafterzeugungsvorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform beschrieben, die Windradrotorblätter umfasst. 1 ist eine schematische Aufbauansicht der Windkrafterzeugungsvorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform und 2 ist eine perspektivische Ansicht einer Windradrotorblattbaugruppe 2 aus 1.With reference to 1 and 2 First, the overall structure of a wind power generating device 1 described in accordance with an embodiment comprising wind turbine rotor blades. 1 Fig. 13 is a schematic structural view of the wind force generating device 1 according to one embodiment and 2 Figure 3 is a perspective view of a wind turbine rotor blade assembly 2 the end 1 .

Wie in 1 gezeigt, umfasst die Windkrafterzeugungsvorrichtung 1 wenigstens eine (beispielsweise drei) Windradrotorblattbaugruppen 2. Die Windradrotorblattbaugruppe 2 ist radial an einer Nabe 4 angebracht, und die Windradrotorblattbaugruppe 2 und die Nabe 4 bilden einen Rotor 6 der Windkrafterzeugungsvorrichtung 1 aus. Wenn Wind auf die Windradrotorblattbaugruppe 2 trifft, dreht sich der Rotor 6, und mit einem an den Rotor 6 gekoppelten Generator wird Strom erzeugt.As in 1 shown comprises the wind power generating device 1 at least one (e.g. three) wind turbine rotor blade assemblies 2 . The wind turbine rotor blade assembly 2 is radial on a hub 4th attached, and the wind turbine rotor blade assembly 2 and the hub 4th form a rotor 6th the wind power generating device 1 the end. When wind hits the wind turbine rotor blade assembly 2 hits, the rotor turns 6th , and one to the rotor 6th coupled generator generates electricity.

In der Ausführungsform aus 1 wird der Rotor 6 ferner durch eine an der Oberseite eines Masts 8 vorgesehene Gondel 10 getragen. Der Mast 8 ist zudem aufrecht auf einer im Wasser oder an Land vorgesehenen Sockelstruktur 12 (Fundamentstruktur oder Schwimmkörperstruktur) installiert.In the embodiment from 1 becomes the rotor 6th also by one at the top of a mast 8th designated gondola 10 carried. The mast 8th is also upright on a base structure provided in the water or on land 12th (Foundation structure or float structure) installed.

Wie in 2 gezeigt, umfasst die Windradrotorblattbaugruppe 2 Windradrotorblätter 14. An einer Oberfläche der Windradrotorblätter 14 (Rotorblattfläche) sind Wirbelerzeuger 16 angebracht.As in 2 shown comprises the wind turbine rotor blade assembly 2 Wind turbine rotor blades 14th . On a surface of the wind turbine rotor blades 14th (Rotor blade surface) are vortex generators 16 appropriate.

Die Windradrotorblätter 14 schließen einen Rotorblattfuß 18, der an der Nabe 4 der Windkrafterzeugungsvorrichtung 1 angebracht ist, und eine in größter Entfernung von der Nabe 4 angeordnete Rotorblattspitze 20 ein. Die Windradrotorblätter 14 weisen zudem eine Vorderkante 24 und eine Hinterkante 26 auf, die vom Rotorblattfuß 18 bis zur Rotorblattspitze 20 verlaufen. Eine Oberfläche 14a der Windradrotorblätter 14 ist zudem mit einer Druckfläche 28 (Vorderseite) und einer der Druckfläche 28 gegenüberliegenden Unterdruckfläche 30 (Rückseite) ausgebildet.The wind turbine rotor blades 14th close a rotor blade root 18th that is at the hub 4th the wind power generating device 1 attached, and one farthest away from the hub 4th arranged rotor blade tip 20th a. The wind turbine rotor blades 14th also have a leading edge 24 and a trailing edge 26th on that from the rotor blade base 18th to the tip of the rotor blade 20th get lost. One surface 14a the wind turbine rotor blades 14th is also with a printing area 28 (Front) and one of the printing area 28 opposite vacuum surface 30th (Back) formed.

Wie in 2 gezeigt, sind bei der Windradrotorblattbaugruppe 2 mehrere Wirbelerzeuger 16 an der Oberfläche 14a eines Windradrotorblatts 14 angebracht. In der nachfolgenden Ausführungsform sind die Wirbelerzeuger 16 an der Unterdruckfläche 30 der Oberfläche 14a des Windradrotorblatts 14 angebracht. Die mehreren Wirbelerzeuger 16 sind in Rotorblattlängsrichtung aufgereiht.As in 2 are shown at the wind turbine rotor blade assembly 2 several vortex generators 16 on the surface 14a of a wind turbine rotor blade 14th appropriate. In the embodiment below, the vortex generators are 16 at the vacuum surface 30th the surface 14a of the wind turbine rotor blade 14th appropriate. The multiple vortex generators 16 are lined up in the longitudinal direction of the rotor blades.

In der Beschreibung der vorliegenden Anmeldung bezeichnet „Rotorblattlängsrichtung“ ferner die Verbindungsrichtung zwischen dem Rotorblattfuß 18 und der Rotorblattspitze 20 und „Rotorblattprofilsehnenrichtung“ eine Richtung entlang der Verbindungslinie (Profilsehne) zwischen der Vorderkante 24 und der Hinterkante 26 des Windradrotorblatts 14.In the description of the present application, “rotor blade longitudinal direction” also refers to the connection direction between the rotor blade root 18th and the rotor blade tip 20th and “rotor blade profile chord direction” a direction along the connecting line (profile chord) between the leading edge 24 and the trailing edge 26th of the wind turbine rotor blade 14th .

3 zeigt dabei eine Schnittansicht an A-A aus 2. In 3 sind die an der Unterdruckfläche 30 des Windradrotorblatts 14 angebrachten Wirbelerzeuger 16 betont dargestellt (tatsächlich sind die Wirbelerzeuger 16 im Verhältnis zur Rotorblattprofilsehnenlänge c0 des Windradrotorblatts 14 klein genug). 3 shows a sectional view at AA 2 . In 3 are those on the negative pressure surface 30th of the wind turbine rotor blade 14th attached vortex generator 16 emphasized (in fact the vortex generators are 16 in relation to the rotor blade profile chord length c0 of the wind turbine rotor blade 14th small enough).

Im Betrieb trifft heranströmende Luft U von der Vorderkante 24 her auf das Windradrotorblatt 14. Die zur Vorderkante 24 heranströmende Luft U bildet auf der Unterdruckfläche 30 eine Grenzschicht 32. Die Grenzschicht 32 ist als eine Stelle definiert, an der die Strömungsgeschwindigkeit sich an diejenige angleicht, die an einer ausreichend weit von der Oberfläche 14a liegenden Stelle herrscht. Die Innenseite der Grenzschicht 32 (Seite der Unterdruckfläche 30) ist in der Nähe der Vorderkante 24 eine verhältnismäßig dünne Strömungsschicht, die durch fortschreitende Entwicklung von der Vorderkante 24 zur Hinterkante 26 hin mit einem Übergangspunkt 35 als Grenze in Turbulenzen übergeht. Da der Druck an der Unterdruckfläche 30 von der Vorderkante 24 zur Hinterkante 26 immer weiter ansteigt, wird in der Strömung an der Unterdruckfläche 30 zur Stromabwärtsseite hin eine Abbremsungskomponente nach und nach größer. Stromabwärts eines Ablösungspunkts 37 (auf der Seite der Hinterkante 26) wird daher in der Nähe der Unterdruckfläche 30 ein Gegenströmungsbereich 40 gebildet, und es kommt zu einer Ablösung. Durch Installieren der Wirbelerzeuger 16 auf der Unterdruckfläche 30 liegt eine Wirkung des Unterdrückens einer solchen Ablösung (Ablösungsunterdrückungswirkung) vor.During operation, incoming air U hits from the front edge 24 on the wind turbine rotor blade 14th . The one to the leading edge 24 incoming air U forms on the negative pressure surface 30th a boundary layer 32 . The boundary layer 32 is defined as a point where the flow velocity equals that at a sufficiently far from the surface 14a lying position prevails. The inside of the boundary layer 32 (Side of the negative pressure area 30th ) is near the leading edge 24 a relatively thin flow layer created by progressive development from the leading edge 24 to the trailing edge 26th with a transition point 35 as a border turns into turbulence. Because the pressure on the vacuum surface 30th from the leading edge 24 to the trailing edge 26th continues to rise, is in the flow at the negative pressure surface 30th towards the downstream side, a deceleration component gradually increases. Downstream of a separation point 37 (on the side of the trailing edge 26th ) will therefore be close to the negative pressure area 30th a countercurrent area 40 formed, and a detachment occurs. By installing the vortex generators 16 on the vacuum surface 30th there is an effect of suppressing such peeling (peeling suppressing effect).

Eine Dicke δ der Grenzschicht 32, der Übergangspunkt 35 und der Ablösungspunkt 37 an der Unterdruckfläche 30 hängen ferner jeweils von den Betriebsbedingungen des Windradrotorblatts 14 ab (beispielsweise Strömungsgeschwindigkeit der heranströmenden Luft U, Windrichtung, Temperatur, Luftdruck usw.), in 3 ist jedoch ein einzelnes Beispiel unter bestimmten Bedingungen gezeigt.A thickness δ of the boundary layer 32 , the transition point 35 and the separation point 37 at the vacuum surface 30th also each depend on the operating conditions of the wind turbine rotor blade 14th from (for example flow speed of the incoming air U, wind direction, temperature, air pressure, etc.), in 3 however, a single example is shown under certain conditions.

In einigen Ausführungsformen erfüllt ein Verhältnis x/c0 einer Anbringungsposition x der Wirbelerzeuger 16 von der Vorderkante 24 in Rotorblattprofilsehnenrichtung zu einer Rotorblattprofilsehnenlänge c0 0,2 ≤ x/c0 ≤ 0,5. Dabei nimmt, wie in 3 gezeigt, eine Höhe δ der Grenzschicht 32 zur Stromabwärtsseite des Windradrotorblatts 14 hin (also zur Seite der Hinterkante 26 hin) zu. Indem also die Anbringungsposition x der Wirbelerzeuger 16 in Rotorblattprofilsehnenrichtung eher zur Seite der Vorderkante 24 hin festgelegt wird, sodass die oben stehende Bedingung erfüllt wird, können durch die Wirbelerzeuger 16 unter Ausnutzung der Strömung vor Ablösung auf wirkungsvolle Weise vertikale Wirbel erzeugt werden, um eine Ablösung zu verhindern.In some embodiments, a ratio x / c0 satisfies a mounting position x of the vortex generators 16 from the leading edge 24 in the rotor blade profile chord direction to a rotor blade profile chord length c0 0.2 ≤ x / c0 ≤ 0.5. As in 3 shown, a height δ of the boundary layer 32 to the downstream side of the wind turbine rotor blade 14th towards (i.e. to the side of the trailing edge 26th to). So by the attachment position x of the vortex generator 16 in the direction of the rotor blade profile chord rather to the side of the leading edge 24 is determined so that the above condition is met, can by the vortex generator 16 vertical vortices are effectively generated by taking advantage of the flow prior to separation to prevent separation.

In einigen Ausführungsformen kann zudem die Anbringungsposition x der Wirbelerzeuger 16 von der Vorderkante 24 in Rotorblattprofilsehnenrichtung in Bezug auf eine Position x1 des Übergangspunkts 35 von der Vorderkante 24 in Rotorblattprofilsehnenrichtung und eine Position x2 des Ablösungspunkts 37 von der Vorderkante 24 in Rotorblattprofilsehnenrichtung derart sein, dass x1 < x < x2 erfüllt ist. Indem also die Anbringungsposition x der Wirbelerzeuger 16 auf diese Weise festgelegt wird und sie in Rotorblattprofilsehnenrichtung eher zur Seite der Vorderkante 24 hin festgelegt wird, können durch die Wirbelerzeuger 16 unter Ausnutzung der Strömung vor Ablösung auf wirkungsvolle Weise vertikale Wirbel erzeugt werden, um eine Ablösung zu verhindern.In some embodiments, the mounting position x can also be the vortex generator 16 from the leading edge 24 in the rotor blade chord direction in relation to a position x1 of the transition point 35 from the leading edge 24 in the chord direction of the rotor blade profile and a position x2 of the separation point 37 from the leading edge 24 in the rotor blade profile chord direction such that x1 <x <x2 is fulfilled. So by the attachment position x of the vortex generator 16 is set in this way and it is more towards the side of the leading edge in the rotor blade profile chord direction 24 can be determined by the vortex generator 16 vertical vortices are effectively generated by taking advantage of the flow prior to separation to prevent separation.

In einigen Ausführungsformen erfüllt ein prozentuales Verhältnis y/c1 × 100 einer Anbringungsposition y der Wirbelerzeuger 16 vom Rotorblattfuß 18 in Rotorblattlängsrichtung zu einer Rotorblattlänge c1 (siehe 2) 10 [%] ≤ y/c1 × 100 ≤ 40 [%]. Im Allgemeinen ist die Rotorblattspitze 20 des Windradrotorblatts 14 mit Blick auf eine vergleichsweise hohe aerodynamische Leistung ausgelegt, während zum Gewährleisten einer ausreichenden Anbringungsfestigkeit des Rotorblattfußes 18 an der Nabe 4 die Auslegung unter relativer Verringerung der aerodynamischen Leistung erfolgt. In 2 ist ferner beispielhaft ein Fall gezeigt, bei dem innerhalb des Bereichs der Anbringungsposition y, der die oben stehende Bedingung erfüllt, mehrere Wirbelerzeuger 16 installiert sind.In some embodiments, a percentage ratio y / c1 × 100 of an attachment position y satisfies the vortex generators 16 from the rotor blade base 18th in the longitudinal direction of the rotor blade to a rotor blade length c1 (see 2 ) 10 [%] y / c1 × 100 40 [%]. In general, the rotor blade tip is 20th of the wind turbine rotor blade 14th designed with a view to a comparatively high aerodynamic performance, while to ensure sufficient attachment strength of the rotor blade foot 18th at the hub 4th the design takes place with a relative reduction in aerodynamic performance. In 2 a case is also shown, by way of example, in which a plurality of vortex generators within the range of the attachment position y which satisfies the above condition 16 are installed.

4 ist ein Kurvendiagramm, das eine Verteilung eines Energieeffizienzbeiwerts dCp in Rotorblattlängsrichtung veranschaulicht. Als der Energieeffizienzbeiwert dCp wird ein Wert verwendet, der sich anhand einer Anzahl Nb von Windradrotorblattbaugruppen 2, einer Drehzahl Ω des Rotors 6, einer Luftanströmgeschwindigkeit U, der Anbringungsposition y, einer Luftdichte p und eines lokalen Drehmoments dQ aus der folgenden Gleichung ergibt. $d C p = \frac{N_{b} Ω d Q}{0,5 ρ U^{3} \cdot 2 π y d r}$

4th is a graph illustrating a distribution of an energy efficiency coefficient dCp in the rotor blade longitudinal direction. As the energy efficiency coefficient dCp, a value is used which is based on a number Nb of wind turbine rotor blade assemblies 2 , a speed Ω of the rotor 6th , an air flow velocity U, the attachment position y, an air density p, and a local torque dQ are obtained from the following equation.

d C. p = \frac{N_{b} Ω d Q}{0.5 ρ U^{3} \cdot 2 π y d r}

In 4 ist auch der bestmögliche theoretische Wert des Energieeffizienzbeiwerts dCp gezeigt. Aus 4 geht hervor, dass die Schere zwischen dem Energieeffizienzbeiwert dCp in Rotorblattlängsrichtung und dem bestmöglichen theoretischen Wert in einem Bereich von 40 [%] oder weniger für das prozentuale Verhältnis y/c1 dazu neigt, größer zu werden. Indem die Anbringungsposition y unter Erfüllung der oben stehenden Bedingung ausgelegt wird, kann die aerodynamische Leistung am Rotorblattfuß 18 auch bei Gewährleistung einer ausreichenden Anbringungsfestigkeit des Rotorblattfußes 18 an der Nabe 4 wirkungsvoll erhöht werden.In 4th the best possible theoretical value of the energy efficiency coefficient dCp is also shown. the end 4th shows that the gap between the energy efficiency coefficient dCp in the longitudinal direction of the rotor blade and the best possible theoretical value in a range of 40 [%] or less for the percentage ratio y / c1 tends to become larger. By designing the mounting position y satisfying the above condition, can the aerodynamic performance at the rotor blade base 18th even if the rotor blade root is sufficiently strong to be attached 18th at the hub 4th can be effectively increased.

Als Nächstes wird der Aufbau des Wirbelerzeugers 16 konkret beschrieben. 5 ist eine Schnittansicht in Rotorblattsehnenprofilrichtung des Wirbelerzeugers 16 gemäß einer Ausführungsform und 6 ist eine Draufsicht auf den Wirbelerzeuger 16 aus 5 von oben (aus der Richtung der Normalen der Unterdruckfläche 30).Next is the construction of the vortex generator 16 specifically described. 5 Figure 3 is a sectional view in the chord direction of the vortex generator 16 according to one embodiment and 6th Fig. 3 is a top plan view of the vortex generator 16 the end 5 from above (from the direction of the normal to the negative pressure surface 30th ).

Die Größe des Wirbelerzeugers 16 in Rotorblattprofilsehnenrichtung in 5 in Bezug auf die Rotorblattprofilsehnenlänge c0 ist so gering, dass sich die Unterdruckfläche 30 des Windradrotorblatts 14 in Bezug auf den Wirbelerzeuger 16 als eben betrachten lässt.The size of the vortex generator 16 in the rotor blade chord direction in 5 in relation to the rotor blade profile chord length c0 is so small that the negative pressure area 30th of the wind turbine rotor blade 14th in relation to the vortex generator 16 can be regarded as just.

Der Wirbelerzeuger 16 schließt einen Trägerabschnitt 31, der an der Unterdruckfläche 30 (Oberfläche 14a) des Windradrotorblatts 14 angebracht ist, und ein kleines Rotorblatt 34 ein, das durch den Trägerabschnitt 31 getragen wird. Der Trägerabschnitt 31 ist von der Unterdruckfläche 30 (Oberfläche 14a) aufragend fixiert. Am anderen Ende des Trägerabschnitts 31 ist das kleine Rotorblatt 34 angebracht.The vortex generator 16 closes a support section 31 , the one on the negative pressure surface 30th (Surface 14a ) of the wind turbine rotor blade 14th attached, and a small rotor blade 34 one that goes through the support section 31 will be carried. The carrier section 31 is from the negative pressure area 30th (Surface 14a ) fixed in an upright position. At the other end of the beam section 31 is the small rotor blade 34 appropriate.

Der Trägerabschnitt 31 kann ferner auch mittelbar über einen Basisabschnitt an der Unterdruckfläche 30 (Oberfläche 14a) angebracht sein. In diesem Fall kann der Basisabschnitt beispielsweise eine runde Form, eine ovale Form oder eine mehreckige Form wie eine rechteckige Form usw. aufweisen. Auf dem Basisabschnitt können zudem auch mehrere Trägerabschnitte 31 angebracht sein.The carrier section 31 can furthermore also indirectly via a base section on the negative pressure surface 30th (Surface 14a ) to be appropriate. In this case, the base portion may have a round shape, an oval shape, or a polygonal shape such as a rectangular shape and so on, for example. In addition, several carrier sections can also be placed on the base section 31 to be appropriate.

In einigen Ausführungsformen weist der Trägerabschnitt 31 zudem eine Rotorblattform auf. Indem die Schnittfläche des Trägerabschnitts 31 eine Stromlinienform wie etwa eine Rotorblattform aufweist und der Strömungsrichtung zugewandt ist, kann der auf den Trägerabschnitt 31 wirkende Widerstand reduziert werden, was unter dem Gesichtspunkt der aerodynamischen Leistung günstig ist. Beispiele für die Form des Trägerabschnitts 31 mit Rotorblattform sind in 7A und 7B gezeigt. 7A stellt eine Ausgestaltung dar, bei der der Trägerabschnitt 31 in der Mitte des kleinen Rotorblatts 34 festgelegt ist. Aus Gründen der Steigerung der strukturellen Festigkeit und dergleichen können auch mehrere Trägerabschnitte 31 vorliegen. 7B zeigt eine Ausgestaltung mit zwei Trägerabschnitten 31.In some embodiments, the carrier portion 31 also has a rotor blade shape. By the cut surface of the carrier section 31 has a streamlined shape such as a rotor blade shape and faces the direction of flow, the can on the carrier section 31 acting resistance can be reduced, which is favorable from the point of view of aerodynamic performance. Examples of the shape of the support section 31 with rotor blade shape are in 7A and 7B shown. 7A represents a configuration in which the carrier portion 31 in the middle of the small rotor blade 34 is fixed. For reasons of increasing structural strength and the like, a plurality of beam sections can also be used 31 are present. 7B shows an embodiment with two carrier sections 31 .

Das kleine Rotorblatt 34 weist die Form einer ebenen Fläche auf, die sich an der Unterdruckfläche 30 (Oberfläche 14a) entlang erstreckt. Die ebene Flächenform weist eine Vorderkante 36 des kleinen Rotorblatts und eine Hinterkante 38 des kleinen Rotorblatts auf. Die Vorderkante 36 des kleinen Rotorblatts befindet sich stromaufwärts der heranströmenden Luft U (Vorderkante 24 des Windradrotorblatts 14) und die Hinterkante 38 des kleinen Rotorblatts befindet sich stromabwärts der heranströmenden Luft U (Hinterkante 26 des Windradrotorblatts 14).The small rotor blade 34 has the shape of a flat surface, which is located on the vacuum surface 30th (Surface 14a ) extends along. The flat surface shape has a leading edge 36 of the small rotor blade and a trailing edge 38 of the small rotor blade. The leading edge 36 of the small rotor blade is upstream of the incoming air U (leading edge 24 of the wind turbine rotor blade 14th ) and the trailing edge 38 of the small rotor blade is located downstream of the incoming air U (trailing edge 26th of the wind turbine rotor blade 14th ).

Das kleine Rotorblatt 34 ist wie in 5 gezeigt in Bezug auf die Unterdruckfläche 30 (Oberfläche 14a) derart geneigt angeordnet, dass eine Höhe H2 der Hinterkante 38 des kleinen Rotorblatts größer als eine Höhe H1 der Vorderkante 36 des kleinen Rotorblatts wird. Eine Strömung D1, die zwischen dem kleinen Rotorblatt 34 und der Unterdruckfläche 30 (Oberfläche 14a) hindurchströmt, ist somit schneller als eine Strömung D2, die über das kleine Rotorblatt 34 hinweg strömt, wodurch auf der Stromabwärtsseite des Wirbelerzeugers 16 der in 5 gezeigte vertikale Wirbel D3 gebildet wird und eine im Gegenströmungsbereich 40 entstehende Ablösung unterdrückt wird.The small rotor blade 34 is like in 5 shown in relation to the negative pressure area 30th (Surface 14a ) arranged inclined in such a way that a height H2 of the rear edge 38 of the small rotor blade greater than a height H1 of the leading edge 36 of the small rotor blade. A flow D1 flowing between the small rotor blade 34 and the vacuum area 30th (Surface 14a ) flows through, is thus faster than a flow D2, which over the small rotor blade 34 flows away, creating on the downstream side of the vortex generator 16 the in 5 vertical vortex D3 shown is formed and one in the countercurrent region 40 resulting detachment is suppressed.

In einigen Ausführungsformen weist das kleine Rotorblatt 34 wie in 5 gezeigt an einer vertikalen Schnittfläche in Bezug auf die Rotorblattlängsrichtung einen Punkt 42 der maximalen Annäherung auf, an dem zwischen der Vorderkante 36 des kleinen Rotorblatts und der Hinterkante 38 des kleinen Rotorblatts die Höhe in Bezug auf die Unterdruckfläche 30 (Oberfläche 14a) am geringsten ist. Auf diese Weise kann dem in Bezug auf die Oberfläche 14a geneigt installierten kleinen Rotorblatt 34 eine Schweifung verliehen werden, wodurch der zur Ablösungsunterdrückung dienende vertikale Wirbel D3 noch wirkungsvoller erzeugt werden kann.In some embodiments, the small rotor blade 34 as in 5 a point is shown on a vertical section surface in relation to the longitudinal direction of the rotor blade 42 the maximum approach on the one between the leading edge 36 of the small rotor blade and the trailing edge 38 of the small rotor blade is the height in relation to the negative pressure area 30th (Surface 14a ) is the lowest. This way it can be in terms of the surface 14a inclined installed small rotor blade 34 a curvature can be imparted, whereby the separation suppression serving vertical vortex D3 can be generated more effectively.

In einigen Ausführungsformen erfüllt ein Neigungswinkel θ einer Verbindungslinie zwischen der Vorderkante 36 des kleinen Rotorblatts und der Hinterkante 38 des kleinen Rotorblatts zur Unterdruckfläche 30 (Oberfläche 14a) 5 [Grad] ≤ θ ≤ 10 [Grad]. 8A und 8B sind dabei Kurvendiagramme, die eine Beziehung zwischen dem Neigungswinkel θ des kleinen Rotorblatts 34 und einem Auftriebsbeiwert α1 bzw. einem Widerstandsbeiwert α2 des kleinen Rotorblatts 34 veranschaulichen. Der Auftriebsbeiwert α1 des kleinen Rotorblatts 34 steigt mit zunehmendem Neigungswinkel θ an, erreicht an einem bestimmten Wert einen Höhepunkt und verhält sich mit einer weiteren Zunahme absteigend. Der Widerstandsbeiwert α2 des kleinen Rotorblatts 34 ist zudem stabil, wenn der Neigungswinkel θ in einem vergleichsweise kleinen Bereich niedrig ist, doch ab einem bestimmten Wert steigt er zusammen mit der Zunahme des Neigungswinkels θ abrupt an. Indem also der Neigungswinkel θ so festgelegt wird, dass die oben stehende Bedingung erfüllt ist, kann ein guter Ausgleich zwischen dem Auftriebsbeiwert α1 und dem Widerstandsbeiwert α2 des kleinen Rotorblatts 34 erzielt und eine gute aerodynamische Leistung erlangt werden.In some embodiments, an inclination angle θ satisfies a connecting line between the leading edge 36 of the small rotor blade and the trailing edge 38 of the small rotor blade to the negative pressure surface 30th (Surface 14a ) 5 [degrees] θ 10 [degrees]. 8A and 8B are curve diagrams showing a relationship between the inclination angle θ of the small rotor blade 34 and a coefficient of lift α1 or a coefficient of drag α2 of the small rotor blade 34 illustrate. The lift coefficient α1 of the small rotor blade 34 increases with increasing inclination angle θ, reaches a peak at a certain value and behaves in a decreasing manner with a further increase. The drag coefficient α2 of the small rotor blade 34 is also stable when the inclination angle θ is low in a comparatively small range, but from a certain value it increases abruptly together with the increase in the inclination angle θ. Thus, by setting the inclination angle θ so that the above condition is satisfied, a good balance between the lift coefficient α1 and the drag coefficient α2 of the small rotor blade can be achieved 34 can be achieved and good aerodynamic performance can be achieved.

In einigen Ausführungsformen weist das kleine Rotorblatt 34 wie in 5 gezeigt an einer vertikalen Schnittfläche in Bezug auf die Rotorblattlängsrichtung eine in Bezug auf die Oberfläche 14a (Unterdruckfläche 30) konvex gekrümmte Form auf. Von der Stromaufwärtsseite (Vorderkante 24) heranströmende Luft U kann auf diese Weise gleichmäßiger an der Oberfläche des kleinen Rotorblatts 34 entlang geleitet werden, wodurch der zur Ablösungsunterdrückung dienende vertikale Wirbel D3 noch wirkungsvoller erzeugt werden kann.In some embodiments, the small rotor blade 34 as in 5 shown on a vertical section surface in relation to the rotor blade longitudinal direction one in relation to the surface 14a (Vacuum area 30th ) convexly curved shape. From the upstream side (leading edge 24 ) The incoming air U can in this way more evenly on the surface of the small rotor blade 34 are guided along, whereby the separation suppression serving vertical vortex D3 can be generated even more effectively.

In einigen Ausführungsformen weist das kleine Rotorblatt 34 wie in 5 gezeigt in einer vertikalen Schnittfläche in Bezug auf die Rotorblattlängsrichtung eine im Wesentlichen konstante Dicke auf. Dadurch kann ein Wirbelerzeuger 16 erzielt werden, mit dem die Ablösungsunterdrückungswirkung mittels eines einfacheren Aufbaus erreicht werden kann.In some embodiments, the small rotor blade 34 as in 5 shown in a vertical sectional area in relation to the rotor blade longitudinal direction has a substantially constant thickness. This allows a vortex generator 16 can be achieved with which the peeling suppressing effect can be achieved by means of a simpler structure.

9 zeigt ein Abwandlungsbeispiel von 5. In einigen Ausführungsformen weist das kleine Rotorblatt 34 wie in 9 gezeigt in einer vertikalen Schnittfläche in Bezug auf die Rotorblattlängsrichtung die Form einer ebenen Fläche auf. In diesem Fall liegen die Vorderkante 36 des kleinen Rotorblatts und die Hinterkante 38 des kleinen Rotorblatts auf einer Geraden, und der Neigungswinkel θ stimmt mit dem Winkel des kleinen Rotorblatts 34 in Bezug auf die Unterdruckfläche 30 (Oberfläche 14a) überein. Dadurch kann ein Wirbelerzeuger 16 erzielt werden, mit dem die Ablösungsunterdrückungswirkung mittels eines einfacheren Aufbaus erreicht werden kann. 9 FIG. 13 shows a modification example of FIG 5 . In some embodiments, the small rotor blade 34 as in 9 shown in a vertical sectional area in relation to the rotor blade longitudinal direction on the shape of a flat surface. In this case the leading edge lies 36 of the small rotor blade and the trailing edge 38 of the small rotor blade on a straight line, and the inclination angle θ agrees with the angle of the small rotor blade 34 in relation to the negative pressure area 30th (Surface 14a ) match. This allows a vortex generator 16 can be achieved with which the peeling suppressing effect can be achieved by means of a simpler structure.

10 zeigt ein weiteres Abwandlungsbeispiel von 5. In einigen Ausführungsformen weist das kleine Rotorblatt 34 wie in 10 gezeigt die Form eines Rotorblatts auf. Eine durch Verbinden der Mittelpunkte der beiden Flächen des kleinen Rotorblatts 34 definierte Wölbungslinie CL ist in diesem Fall in Bezug auf die Unterdruckfläche 30 (Oberfläche 14a) konvex gekrümmt. Durch Verwenden eines solchen kleinen Rotorblatts 34 kann ein Wirbelerzeuger 16 mit noch besserer aerodynamischer Leistung erzielt werden. 10 FIG. 13 shows another modification example of FIG 5 . In some embodiments, the small rotor blade 34 as in 10 shown on the shape of a rotor blade. One by connecting the centers of the two faces of the small rotor blade 34 defined curvature line CL is in this case in relation to the negative pressure surface 30th (Surface 14a ) convexly curved. By using such a small rotor blade 34 can be a vortex generator 16 can be achieved with even better aerodynamic performance.

In einigen Ausführungsformen erfüllt ein prozentuales Verhältnis P/c2 einer maximalen Wölbung P der Wölbungslinie CL in Bezug auf eine Profilsehnenlänge c2 des kleinen Rotorblatts P/c2 ≤ 10 [%]. Indem dieses prozentuale Verhältnis P/c2 verhältnismäßig klein gehalten wird, kann in dem Bereich des Neigungswinkels θ eine vorteilhafte Ablösungsunterdrückungswirkung erlangt werden.In some embodiments, a percentage ratio P / c2 of a maximum curvature P of the curvature line CL with respect to a chord length c2 of the small rotor blade P / c2 10 [%]. By making this percentage ratio P / c2 relatively small, an advantageous peeling suppressing effect can be obtained in the range of the inclination angle θ.

In einigen Ausführungsformen erfüllt bei dem kleinen Rotorblatt 34 H/c0 × 100, also das prozentuale Verhältnis der Höhe H des Wirbelerzeugers 16 (in der Regel gleich der Höhe H1 der Hinterkante 38 des kleinen Rotorblatts) in Bezug auf die Rotorblattprofilsehnenlänge c0, 0,5 [%] ≤H/c0 × 100 ≤ 3 [%]. Mehr bevorzugt beträgt das prozentuale Verhältnis H/c0 × 100 1 [%].In some embodiments, this applies to the small rotor blade 34 H / c0 × 100, i.e. the percentage ratio of the height H of the vortex generator 16 (usually equal to the height H1 of the rear edge 38 of the small rotor blade) in relation to the rotor blade profile chord length c0, 0.5 [%] ≤H / c0 × 100 ≤ 3 [%]. More preferably, the percentage ratio H / c0 × 100 is 1 [%].

Wenn die Höhe H des Wirbelerzeugers 16 größer als die Höhe δ der Grenzschicht 32 ist, sinkt im Allgemeinen durch den Luftwiderstand aufgrund des Vorhandenseins des Wirbelerzeugers 16 die aerodynamische Leistung des Windradrotorblatts 14. Wenn umgekehrt die Höhe H des Wirbelerzeugers 16 kleiner als die Höhe δ der Grenzschicht 32 ist, verkleinert sich der durch den Wirbelerzeuger 16 erzeugte vertikale Wirbel, wodurch die Ablösungsunterdrückungswirkung des Wirbelerzeugers 16 abnimmt. Indem daher die Höhe H des Wirbelerzeugers 16 so ausgelegt wird, dass sie die oben stehende Bedingung erfüllt, kann ein geeigneter Ausgleich zwischen dem Luftwiderstand aufgrund des Wirbelerzeugers 16 und der Ablösungsunterdrückungswirkung aufgrund des Wirbelerzeugers 16 erzielt und damit die aerodynamische Leistung der Windradrotorblattbaugruppe 2 insgesamt erhöht werden.If the height H of the vortex generator 16 greater than the height δ of the boundary layer 32 is generally decreased by the air resistance due to the presence of the vortex generator 16 the aerodynamic performance of the wind turbine rotor blade 14th . If conversely the height H of the vortex generator 16 smaller than the height δ of the boundary layer 32 is reduced by the vortex generator 16 generated vertical vortices, thereby reducing the separation suppressing effect of the vortex generator 16 decreases. By therefore the height H of the vortex generator 16 is designed so as to satisfy the above condition, a suitable balance can be made between the air resistance due to the vortex generator 16 and the separation suppressing effect due to the vortex generator 16 achieved and thus the aerodynamic performance of the wind turbine rotor blade assembly 2 be increased overall.

In einigen Ausführungsformen erfüllt das Verhältnis H/δ der Höhe H des Wirbelerzeugers 16 (in der Regel gleich der Höhe H1 von der Oberfläche 14a an der Hinterkante 38 des kleinen Rotorblatts) zur Höhe δ der Grenzschicht 32 0,2 ≤ H/δ ≤ 2. Mehr bevorzugt erfüllt das Verhältnis H/δ 0,5 ≤ H/δ ≤ 1,5.In some embodiments, the ratio H / δ satisfies the height H of the vortex generator 16 (usually equal to the height H1 from the surface 14a at the trailing edge 38 of the small rotor blade) to the height δ of the boundary layer 32 0.2 H / δ 2. More preferably, the ratio H / δ satisfies 0.5 H / δ 1.5.

Wie in 3 gezeigt, verändert sich die Höhe δ der Grenzschicht 32 je nach Position in Rotorblattprofilsehnenrichtung. Indem also das Verhältnis H/δ so festgelegt wird, dass es die oben stehende Bedingung erfüllt, wird die Höhe H des Wirbelerzeugers 16 für die Höhe δ der Grenzschicht 32 an der Anbringungsposition x optimiert, wodurch ein für die Ablösungsunterdrückung erforderlicher vertikaler Wirbel auf wirkungsvolle Weise erlangt werden kann.As in 3 shown, the height δ of the boundary layer changes 32 depending on the position in the direction of the chord of the rotor blade profile. Thus, by setting the ratio H / δ so that it satisfies the above condition, the height becomes H of the vortex generator 16 for the height δ of the boundary layer 32 at the attachment position x, whereby a vertical vortex necessary for the suppression of separation can be obtained efficiently.

In einigen Ausführungsformen ist das kleine Rotorblatt 34 bei Betrachtung aus Richtung der Normalen der Oberfläche 14a derart gebildet, dass die Breite des Rotorblatts von der Vorderkante 36 des kleinen Rotorblatts zur Hinterkante 38 des kleinen Rotorblatts hin zunimmt. In der Ausführungsform aus 6 weist die Vorderkante 36 des kleinen Rotorblatts zwei Seiten L1, L2 auf, die sich jeweils von einem Schnittpunkt C1 mit der Mittellinie C in Rotorblattprofilsehnenrichtung stromabwärts geneigt erstrecken, und weist dadurch eine zur Stromaufwärtsseite konvexe Form auf.In some embodiments, the rotor blade is small 34 when viewed from the direction of the normal to the surface 14a formed so that the width of the rotor blade from the leading edge 36 of the small rotor blade to the trailing edge 38 of the small rotor blade increases. In the embodiment from 6th shows the leading edge 36 of the small rotor blade has two sides L1, L2, each of which extends from an intersection C1 with the center line C in the rotor blade chord direction inclined downstream, and thereby has a shape that is convex to the upstream side.

In einigen Ausführungsformen ist das kleine Rotorblatt 34 zudem auf beiden Seiten der Mittellinie C in Rotorblattprofilsehnenrichtung bei Betrachtung aus Richtung der Normalen der Oberfläche 14a jeweils derart gebildet, dass die Rotorblattbreite zur Hinterkante 38 des kleinen Rotorblatts hin abnimmt. In der Ausführungsform aus 6 weist die Hinterkante 38 des kleinen Rotorblatts zwei Seiten L3, L4 auf, die sich jeweils von einem Schnittpunkt C2 mit der Mittellinie C in Rotorblattprofilsehnenrichtung stromabwärts geneigt erstrecken, und weist dadurch eine zur Stromabwärtsseite konkave Form auf.In some embodiments, the rotor blade is small 34 also on both sides of the center line C in the rotor blade chord direction when viewed from the direction of the normal to the surface 14a each formed so that the rotor blade width to the trailing edge 38 of the small rotor blade decreases. In the embodiment from 6th points the trailing edge 38 of the small rotor blade has two sides L3, L4 which each extend inclined downstream from an intersection C2 with the center line C in the rotor blade chord direction, and thereby has a shape concave toward the downstream side.

Intensive Forschungen des Erfinders haben ergeben, dass der vertikale Wirbel zum Erzielen der Ablösungsunterdrückungswirkung umso wirkungsvoller erzielt werden kann, je spitzer die Form der Vorderkante 36 des kleinen Rotorblatts und der Hinterkante 38 des kleinen Rotorblatts des kleinen Rotorblatts 34 jeweils ist. Da in der Ausführungsform aus 6 ein durch die zwei Seiten L1 und L2 definierter Winkel θ1, ein durch die zwei Seiten L1 und L3 definierter Winkel θ2 und ein durch die zwei Seiten L2 und L4 definierter Winkel θ3 jeweils verhältnismäßig klein gebildet sind, kann der vertikale Wirbel D3 zum Erzielen der Ablösungsunterdrückungswirkung wirkungsvoll erzeugt werden.Intensive research by the inventor has revealed that the more pointed the shape of the leading edge, the more effectively the vertical vortex for achieving the separation suppressing effect can be obtained 36 of the small rotor blade and the trailing edge 38 of the small rotor blade of the small rotor blade 34 each is. As in the embodiment 6th an angle θ1 defined by the two sides L1 and L2, an angle θ2 defined by the two sides L1 and L3, and an angle θ3 defined by the two sides L2 and L4 are each made relatively small, the vertical vortex D3 can achieve the separation suppressing effect can be effectively generated.

11A und 11B zeigen jeweils Abwandlungsbeispiele von 6. Im Abwandlungsbeispiel aus 11A weist das kleine Rotorblatt 34 ebenso wie in 6 die Seiten L1, L2, L3, L4 auf und weist ferner eine Seite L5, die den stromabwärtigen Endabschnitt der Seite L1 und den stromabwärtigen Endabschnitt der Seite L3 verbindet, und eine Seite L6 auf, die den stromabwärtigen Endabschnitt der Seite L2 und den stromabwärtigen Endabschnitt der Seite L4 verbindet. Die Seiten L5, L6 sind parallel zur Mittellinie C. Indem das kleine Rotorblatt 34 aus 11A anders als bei 6 die Seiten L5, L6 aufweist, werden die Winkel θ2, θ3 entsprechend größer (anders ausgedrückt nimmt die Spitze der Winkel auf der Stromabwärtsseite ab), weshalb zwar im Vergleich zu 6 der vertikale Wirbel D3 weniger leicht entsteht, aber eine im Vergleich zum Stand der Technik bessere Ablösungsunterdrückungswirkung erlangt werden kann. 11A and 11B each show examples of modifications of 6th . In the modification example from 11A shows the small rotor blade 34 as well as in 6th the sides L1, L2, L3, L4 and further has a side L5 connecting the downstream end portion of the side L1 and the downstream end portion of the side L3, and a side L6 connecting the downstream end portion of the side L2 and the downstream end portion the side L4 connects. The sides L5, L6 are parallel to the center line C. By the small rotor blade 34 the end 11A Unlike 6th has the sides L5, L6, the angles θ2, θ3 become correspondingly larger (in other words, the apex of the angles on the downstream side decreases), which is why compared to 6th the vertical vortex D3 is less likely to be generated, but a better separation suppressing effect can be obtained as compared with the prior art.

Bei dem Abwandlungsbeispiel aus 11B weist das kleine Rotorblatt 34 zudem die Form einer im Wesentlichen rechteckigen ebenen Fläche auf, wobei die Vorderkante 36 des kleinen Rotorblatts und die Hinterkante 38 des kleinen Rotorblatts jeweils in Bezug auf die Mittellinie C vertikale Seiten L7, L8 sind und die beiden Enden der Seiten L7, L8 mit den Seiten L9, L10 verbunden sind. Auf diese Weise nimmt zwar bei dem kleinen Rotorblatt 34 aus 11B die Spitze der Vorderkante 36 des kleinen Rotorblatts und der Hinterkante 38 des kleinen Rotorblatts gegenüber 11A noch weiter ab (das heißt, der Winkel θ1 ist im Wesentlichen null und die Winkel θ2, θ3 betragen 90 Grad), weshalb zwar im Vergleich zu 11A der vertikale Wirbel D3 weniger leicht entsteht, aber eine im Vergleich zum Stand der Technik bessere Ablösungsunterdrückungswirkung erlangt werden kann.In the modification example from 11B shows the small rotor blade 34 also has the shape of a substantially rectangular flat surface, with the leading edge 36 of the small rotor blade and the trailing edge 38 of the small rotor blade are vertical sides L7, L8 with respect to the center line C, respectively, and the two ends of the sides L7, L8 are connected to the sides L9, L10. In this way it increases with the small rotor blade 34 the end 11B the tip of the leading edge 36 of the small rotor blade and the trailing edge 38 of the small rotor blade opposite 11A even further (that is, the angle θ1 is essentially zero and the angles θ2, θ3 are 90 degrees), which is why compared to 11A the vertical vortex D3 is less likely to be generated, but a better separation suppressing effect can be obtained as compared with the prior art.

Wie oben beschrieben, kann gemäß der oben beschriebenen Ausführungsformen durch Bereitstellen der Wirbelerzeuger 16 mit dem Trägerabschnitt 31 und dem kleinen Rotorblatt 34 auf der Oberfläche 14a (Unterdruckfläche 30) des Windradrotorblatts 14 eine ausgezeichnete Ablösungsunterdrückungswirkung erzielt werden.As described above, according to the above-described embodiments, by providing the vortex generator 16 with the carrier section 31 and the small rotor blade 34 on the surface 14a (Vacuum area 30th ) of the wind turbine rotor blade 14th an excellent peeling suppressing effect can be obtained.

Solange nicht vom Wesen der vorliegenden Offenbarung abgewichen wird, können die Aufbauelemente der oben beschriebenen Ausführungsformen in geeigneter Weise durch bekannte Aufbauelemente ersetzt werden, oder die oben beschriebenen Ausführungsformen können in geeigneter Weise kombiniert werden.Unless departing from the gist of the present disclosure, the constituent elements of the above-described embodiments can be appropriately replaced with known constituent elements, or the above-described embodiments can be appropriately combined.

Der Inhalt der oben stehenden Ausführungsformen lässt sich beispielsweise wie folgt erfassen.The content of the above embodiments can be grasped as follows, for example.

(1) Eine Windradrotorblattbaugruppe (beispielsweise die Windradrotorblattbaugruppe 2 der oben beschriebenen Ausführungsform) gemäß einem Aspekt umfasst ein Windradrotorblatt und einen an einer Oberfläche (beispielsweise der Oberfläche 14a der oben beschriebenen Ausführungsform) des Windradrotorblatts (beispielsweise der oben beschriebenen Ausführungsform) angebrachten Wirbelerzeuger (beispielsweise den Wirbelerzeuger 16 der oben beschriebenen Ausführungsform), wobei der Wirbelerzeuger einen Trägerabschnitt (beispielsweise den Trägerabschnitt 31 der oben beschriebenen Ausführungsform), der von der Oberfläche aufragend vorgesehen ist, und ein kleines Rotorblatt (beispielsweise das kleine Rotorblatt 34 der oben beschriebenen Ausführungsform) umfasst, das über den Trägerabschnitt auf der Oberfläche getragen wird, wobei bei dem kleinen Rotorblatt eine Höhe einer Hinterkante des kleinen Rotorblatts (beispielsweise der Hinterkante 38 des kleinen Rotorblatts der oben beschriebenen Ausführungsform), die in Bezug auf die anströmende Luft stromabwärts angeordnet ist, in Bezug auf die Oberfläche größer ist als eine Höhe einer Vorderkante des kleinen Rotorblatts (beispielsweise der Vorderkante 36 des kleinen Rotorblatts der oben beschriebenen Ausführungsform), die in Bezug auf die anströmende Luft stromaufwärts angeordnet ist, in Bezug auf die Oberfläche.(1) A wind turbine rotor blade assembly (for example, the wind turbine rotor blade assembly 2 the embodiment described above) according to one aspect includes a wind turbine rotor blade and one on a surface (e.g., the surface 14a the above-described embodiment) of the windmill rotor blade (e.g. the above-described embodiment) attached vortex generator (e.g. the vortex generator 16 of the embodiment described above), wherein the vortex generator has a support section (for example the support section 31 of the above-described embodiment) provided so as to protrude from the surface, and a small rotor blade (for example, the small rotor blade 34 of the embodiment described above), which is supported on the surface via the support portion, wherein in the small rotor blade a height of a trailing edge of the small rotor blade (for example, the trailing edge 38 of the small rotor blade of the embodiment described above), which is arranged downstream with respect to the inflowing air, is larger in relation to the surface than a height of a leading edge of the small rotor blade (for example, the leading edge 36 of the small rotor blade of the embodiment described above), which is arranged upstream with respect to the incoming air, with respect to the surface.

Gemäß dem Aspekt von (1) oben umfasst der an der Oberfläche des Windradrotorblatts angebrachte Wirbelerzeuger das kleine Rotorblatt, das durch den Trägerabschnitt getragen wird. Bei dem kleinen Rotorblatt ist die Hinterkante des kleinen Rotorblatts höher als die Vorderkante des kleinen Rotorblatts angebracht, wodurch wirkungsvoll ein vertikaler Wirbel erzeugt und eine ausgezeichnete Ablösungsunterdrückungswirkung herbeigeführt werden kann.According to the aspect of (1) above, the vortex generator attached to the surface of the windmill rotor blade includes the small rotor blade supported by the support portion. In the small rotor blade, the trailing edge of the small rotor blade is mounted higher than the leading edge of the small rotor blade, thereby effectively creating a vertical vortex and excellent Separation suppressing effect can be brought about.

(2) In einem weiteren Aspekt weist bei dem Aspekt von (1) oben das kleine Rotorblatt an einer vertikalen Schnittfläche in Bezug auf die Rotorblattlängsrichtung des Windradrotorblatts einen Punkt der maximalen Annäherung auf, an dem zwischen der Vorderkante des kleinen Rotorblatts und der Hinterkante des kleinen Rotorblatts die Höhe in Bezug auf die Oberfläche am geringsten ist.(2) In a further aspect, in the aspect of (1) above, the small rotor blade has a point of maximum approach at a vertical section surface in relation to the longitudinal direction of the rotor blade of the wind turbine rotor blade, at that between the leading edge of the small rotor blade and the trailing edge of the small one The height of the rotor blade is lowest in relation to the surface.

Da das kleine Rotorblatt gemäß dem Aspekt von (2) oben den Punkt der maximalen Annäherung aufweist, an dem zwischen der Vorderkante des kleinen Rotorblatts und der Hinterkante des kleinen Rotorblatts die Höhe in Bezug auf die Oberfläche am geringsten ist (also eine so genannte Schweifform aufweist), kann der vertikale Wirbel zur Ablösungsunterdrückung noch wirkungsvoller erzeugt werden.Since the small rotor blade according to the aspect of (2) above has the point of maximum approximation at which the height in relation to the surface between the leading edge of the small rotor blade and the trailing edge of the small rotor blade is lowest (i.e. has a so-called tail shape ), the vertical vortex for suppression of separation can be generated even more effectively.

(3) In einem weiteren Aspekt ist bei dem Aspekt von (1) oder (2) oben das kleine Rotorblatt an einer vertikalen Schnittfläche in Bezug auf die Rotorblattlängsrichtung des Rotorblatthauptkörpers in Bezug auf die Oberfläche konvex gekrümmt.(3) In another aspect, in the aspect of (1) or (2) above, the small rotor blade is curved convexly with respect to the surface at a vertical sectional surface with respect to the rotor blade longitudinal direction of the rotor blade main body.

Gemäß dem Aspekt von (3) oben kann, indem das kleine Rotorblatt eine solche gekrümmte Form aufweist, ein Wirbelerzeuger mit noch besserer aerodynamischer Leistung erzielt werden.According to the aspect of (3) above, by having the small rotor blade having such a curved shape, a vortex generator with even better aerodynamic performance can be obtained.

(4) In einem weiteren Aspekt weist bei dem Aspekt von (1) oder (2) oben das kleine Rotorblatt an einer vertikalen Schnittfläche in Bezug auf die Rotorblattlängsrichtung des Rotorblatthauptkörpers die Form einer ebenen Fläche mit einer im Wesentlichen konstanten Dicke auf.(4) In a further aspect, in the aspect of (1) or (2) above, the small rotor blade has the shape of a flat surface with a substantially constant thickness at a vertical section surface with respect to the rotor blade longitudinal direction of the rotor blade main body.

Gemäß dem Aspekt von (4) oben kann dadurch, dass der Wirbelerzeuger das kleine Rotorblatt in Form einer ebenen Fläche aufweist, mittels eines einfacheren Aufbaus eine Windradrotorblattbaugruppe mit Ablösungsunterdrückungswirkung erzielt werden.According to the aspect of (4) above, by having the vortex generator having the small rotor blade in the shape of a flat surface, a windmill rotor blade assembly having a separation suppressing effect can be achieved by a simpler structure.

(5) In einem weiteren Aspekt ist bei einem der Aspekte von (1) bis (4) oben das kleine Rotorblatt bei Betrachtung aus Richtung der Normalen der Oberfläche derart gebildet, dass die Breite des Rotorblatts von der Vorderkante des kleinen Rotorblatts zur Hinterkante des kleinen Rotorblatts hin zunimmt.(5) In a further aspect, in one of the aspects of (1) to (4) above, the small rotor blade is formed when viewed from the direction of the normal of the surface such that the width of the rotor blade from the leading edge of the small rotor blade to the trailing edge of the small one Rotor blade increases.

Gemäß dem Aspekt von (5) oben kann durch derartiges Bilden der Form der Vorderkantenseite des kleinen Rotorblatts der vertikale Wirbel zum Erzielen der Ablösungsunterdrückungswirkung auf wirkungsvolle Weise erzeugt werden.According to the aspect of (5) above, by thus forming the shape of the leading edge side of the small rotor blade, the vertical vortex for achieving the separation suppressing effect can be effectively generated.

(6) In einem weiteren Aspekt ist bei einem der Aspekte von (1) bis (5) oben das kleine Rotorblatt bei Betrachtung aus Richtung der Normalen der Oberfläche derart gebildet, dass die Breite des Rotorblatts auf beiden Seiten einer Mittellinie in Rotorblattbreitenrichtung des Rotorblatthauptkörpers zur Hinterkante des kleinen Rotorblatts hin abnimmt.(6) In another aspect, in one of the aspects of (1) to (5) above, the small rotor blade is formed when viewed from the direction of the normal of the surface such that the width of the rotor blade on both sides of a center line in the rotor blade width direction of the rotor blade main body The trailing edge of the small rotor blade decreases.

Gemäß dem Aspekt von (6) oben kann durch derartiges Bilden der Form der Hinterkantenseite des kleinen Rotorblatts der vertikale Wirbel zum Erzielen der Ablösungsunterdrückungswirkung auf wirkungsvolle Weise erzeugt werden.According to the aspect of (6) above, by thus forming the shape of the trailing edge side of the small rotor blade, the vertical vortex for attaining the separation suppressing effect can be effectively generated.

(7) In einem weiteren Aspekt weist bei einem der Aspekte von (1) bis (6) oben der Trägerabschnitt eine Rotorblattform auf.(7) In a further aspect, in one of the aspects from (1) to (6) above, the carrier section has a rotor blade shape.

Gemäß dem Aspekt von (7) oben kann, indem bei dem Wirbelerzeuger auf das Trägerelement, das das kleine Rotorblatt trägt, eine Rotorblattform angewandt wird, eine Windradrotorblattbaugruppe mit verbesserter aerodynamischer Leistung erzielt werden.According to the aspect of (7) above, by applying a rotor blade shape to the support member supporting the small rotor blade in the vortex generator, a wind turbine rotor blade assembly with improved aerodynamic performance can be obtained.

(8) In einem weiteren Aspekt erfüllt bei einem der Aspekte von (1) bis (7) oben ein Verhältnis x/c0 einer Anbringungsposition x des Wirbelerzeugers in Rotorblattprofilsehnenrichtung von der Vorderkante des Windradrotorblatts zu einer Rotorblattprofilsehnenlänge c0 des Windradrotorblatts 0,2 ≤ x/c0 ≤ 0,5.(8) In a further aspect, in one of the aspects of (1) to (7) above, a ratio x / c0 of an attachment position x of the vortex generator in the rotor blade chord direction from the leading edge of the wind turbine rotor blade to a rotor blade profile chord length c0 of the wind turbine rotor blade 0.2 ≤ x / c0 ≤ 0.5.

Indem gemäß dem Aspekt (8) oben der Wirbelerzeuger die oben stehende Bedingung erfüllt, kann durch Anbringen des Windradrotorblatts unter Ausnutzung der Strömung vor Ablösung auf wirkungsvolle Weise ein vertikaler Wirbel erzeugt werden, um eine Ablösung zu verhindern.According to the aspect (8) above, by making the vortex generator meet the above condition, by attaching the windmill rotor blade utilizing the flow prior to separation, a vertical vortex can be effectively generated to prevent separation.

(9) In einem weiteren Aspekt erfüllt bei einem der Aspekte von (1) bis (8) oben ein prozentuales Verhältnis y/c1 × 100 einer Anbringungsposition y des Wirbelerzeugers vom Rotorblattfuß 18 des Windradrotorblatts in Rotorblattlängsrichtung zu einer Rotorblattlänge c1 des Windradrotorblatts 10 [%] ≤ y/c1 × 100 ≤ 40 [%].(9) In a further aspect, in one of the aspects of (1) to (8) above, a percentage ratio y / c1 × 100 of an attachment position y of the vortex generator from the rotor blade root is met 18th of the wind turbine rotor blade in the longitudinal direction of the rotor blade to a rotor blade length c1 of the wind turbine rotor blade 10 [%] y / c1 × 100 40 [%].

Indem gemäß dem Aspekt (9) oben das Windradrotorblatt derart angebracht ist, dass der Wirbelerzeuger die oben stehende Bedingung erfüllt, kann unter Ausnutzung der Strömung vor Ablösung auf wirkungsvolle Weise ein vertikaler Wirbel erzeugt werden, um eine Ablösung zu verhindern.According to aspect (9) above, by attaching the windmill rotor blade so that the vortex generator satisfies the above condition, a vertical vortex can be effectively generated to prevent separation by utilizing the flow prior to separation.

(10) In einem weiteren Aspekt erfüllt bei einem der Aspekte von (1) bis (9) oben an einer vertikalen Schnittfläche in Bezug auf die Rotorblattlängsrichtung des Rotorblatthauptkörpers ein Winkel θ einer Verbindungslinie zwischen der Vorderkante des kleinen Rotorblatts und der Hinterkante des kleinen Rotorblatts zu der Oberfläche 5 [Grad] ≤ θ ≤ 10 [Grad].(10) In a further aspect, in one of the aspects of (1) to (9), an angle θ of a connecting line between the leading edge of the top of a vertical section surface with respect to the rotor blade longitudinal direction of the rotor blade main body satisfies small rotor blade and the trailing edge of the small rotor blade to the surface 5 [degrees] θ 10 [degrees].

Indem gemäß dem Aspekt (10) oben das kleine Rotorblatt derart ausgestaltet ist, dass der Winkel θ der Verbindungslinie zwischen der Vorderkante des kleinen Rotorblatts und der Hinterkante des kleinen Rotorblatts zu der Oberfläche die oben stehende Bedingung erfüllt, kann ein guter Ausgleich zwischen dem Auftriebsbeiwert und dem Widerstandsbeiwert des kleinen Rotorblatts erzielt und eine gute aerodynamische Leistung erlangt werden.By according to aspect (10) above, the small rotor blade is designed such that the angle θ of the connecting line between the leading edge of the small rotor blade and the trailing edge of the small rotor blade to the surface satisfies the above condition, a good balance between the lift coefficient and the drag coefficient of the small rotor blade can be achieved and good aerodynamic performance can be achieved.

(11) In einem weiteren Aspekt erfüllt bei einem der Aspekte von (1) bis (10) oben ein prozentuales Verhältnis H/c0 × 100 der Höhe H des Wirbelerzeugers zur Rotorblattprofilsehnenlänge c0 des Windradrotorblatts 0,5 [%] ≤ H/c0 × 100 ≤ 3 [%].(11) In a further aspect, in one of the aspects of (1) to (10) above, a percentage ratio H / c0 × 100 of the height H of the vortex generator to the rotor blade profile chord length c0 of the wind turbine rotor blade satisfies 0.5 [%] H / c0 × 100 ≤ 3 [%].

Indem gemäß dem Aspekt (11) oben die Höhe des Wirbelerzeugers in Bezug auf die Oberfläche die oben stehende Bedingung erfüllt, kann ein geeigneter Ausgleich zwischen dem Luftwiderstand aufgrund des Wirbelerzeugers und der Ablösungsunterdrückungswirkung aufgrund des Wirbelerzeugers erzielt und damit die aerodynamische Leistung der Windradrotorblattbaugruppe insgesamt erhöht werden.According to aspect (11) above, by making the height of the vortex generator with respect to the surface meet the above condition, a suitable balance between the air resistance due to the vortex generator and the separation suppressing effect due to the vortex generator can be achieved, and thus the aerodynamic performance of the wind turbine rotor blade assembly can be increased as a whole .

(12) Ein Windrad gemäß einem Aspekt umfasst eine Windradrotorblattbaugruppe eines der Aspekte von (1) bis (11) oben.(12) A windmill according to one aspect comprises a windmill rotor blade assembly of any one of the aspects of (1) to (11) above.

Gemäß dem Aspekt (12) oben kann durch eine Windradbaugruppe, die den Wirbelerzeuger mit dem oben beschriebenen Aufbau umfasst, ein Windrad mit einer ausgezeichneten aerodynamischen Leistung erzielt werden.According to aspect (12) above, by a windmill assembly comprising the vortex generator having the structure described above, a windmill excellent in aerodynamic performance can be obtained.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: WindkrafterzeugungsvorrichtungWind power generating device
22: WindradrotorblattbaugruppeWind turbine rotor blade assembly
44th: Nabehub
66th: Rotorrotor
88th: Mastmast
1010: Gondelgondola
1212th: Sockelbase
1414th: WindradrotorblattWind turbine rotor blade
14a14a: Oberflächesurface
1616: WirbelerzeugerVortex generator
1818th: RotorblattfußRotor blade root
2020th: RotorblattspitzeRotor blade tip
2424: VorderkanteLeading edge
2626th: HinterkanteTrailing edge
2828: DruckflächePrinting area
3030th: UnterdruckflächeVacuum area
3131: TrägerabschnittBeam section
3232: GrenzschichtBoundary layer
3434: kleines Rotorblattsmall rotor blade
3535: ÜbergangspunktTransition point
3636: Vorderkante des kleinen RotorblattsLeading edge of the small rotor blade
3737: AblösungspunktSeparation point
3838: Hinterkante des kleinen RotorblattsTrailing edge of the small rotor blade
4040: GegenströmungsbereichCounterflow area
4242: Punkt der maximalen AnnäherungPoint of maximum approach

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

US 9752559 [0003]
JP 2018 [0003]
JP 25114 [0003]

Claims

A wind turbine rotor blade assembly (2) comprising: a wind turbine rotor blade (14) and a vortex generator (16) attached to a surface (14a) of the wind turbine rotor blade (14), wherein the vortex generator (16) comprises: a support portion (31) provided to project from the surface (14a), and a small rotor blade (34) which is supported on the surface (14a) via the support section (31), wherein in the small rotor blade (34) a height of a trailing edge (38) of the small rotor blade, which is arranged downstream with respect to the inflowing air, with respect to the surface (14a) is greater than a height of a leading edge (36) of the small one Rotor blade, which is arranged upstream with respect to the incoming air, with respect to the surface (14a).

Wind turbine rotor blade assembly (2) Claim 1 , the small rotor blade (34) having a point (42) of maximum approximation at a vertical section surface in relation to a rotor blade longitudinal direction of the wind turbine rotor blade (14), at which between the leading edge (36) of the small rotor blade and the trailing edge (38) of the small rotor blade, the height in relation to the surface (14a) is lowest.

Wind turbine rotor blade assembly (2) Claim 1 or 2 wherein the small rotor blade (34) is convexly curved with respect to the surface (14a) at a vertical section surface with respect to the rotor blade longitudinal direction of the rotor blade main body (14).

Wind turbine rotor blade assembly (2) Claim 1 or 2 wherein the small rotor blade (34) has the shape of a flat surface with a substantially constant thickness at a vertical sectional surface with respect to the rotor blade longitudinal direction of the rotor blade main body (14).

Wind turbine rotor blade assembly (2) according to one of the Claims 1 until 4th wherein the small rotor blade (34) when viewed from the direction of the normal of the surface (14a) is formed such that a width of the rotor blade increases from the leading edge (36) of the small rotor blade to the trailing edge (38) of the small rotor blade.

Wind turbine rotor blade assembly (2) according to one of the Claims 1 until 5 wherein the small rotor blade (34) when viewed from the direction of the normal of the surface (14a) is formed such that the width of the rotor blade decreases on both sides of a center line in the rotor blade width direction of the rotor blade main body (14) towards the trailing edge (38) of the small rotor blade .

Wind turbine rotor blade assembly (2) according to one of the Claims 1 until 6th wherein the carrier section (31) has the shape of a rotor blade.

Wind turbine rotor blade assembly (2) according to one of the Claims 1 until 7th , wherein a ratio x / c0 of an attachment position x of the vortex generator (16) in the rotor blade profile chord direction from the leading edge of the wind turbine rotor blade (14) to a rotor blade profile chord length c0 of the wind turbine rotor blade (14) satisfies 0.2 ≤ x / c0 ≤ 0.5.

Wind turbine rotor blade assembly (2) according to one of the Claims 1 until 8th , where a percentage ratio y / c1 × 100 of an attachment position y of the vortex generator (16) of a rotor blade foot (18) of the wind turbine rotor blade (14) in the rotor blade longitudinal direction to a rotor blade length c1 of the wind turbine rotor blade (14) 10 [%] ≤ y / c1 × 100 ≤ 40 [%] fulfilled.

Wind turbine rotor blade assembly (2) according to one of the Claims 1 until 9 , wherein at a vertical intersection with respect to the rotor blade longitudinal direction of the rotor blade main body (14) an angle θ of a connecting line between the leading edge (36) of the small rotor blade and the trailing edge (38) of the small rotor blade to the surface 5 [degrees] ≤ θ ≤ 10 [Degree] fulfilled.

Wind turbine rotor blade assembly (2) according to one of the Claims 1 until 10 , wherein a percentage ratio H / cO × 100 of the height H of the vortex generator (16) to the rotor blade profile chord length c0 of the wind turbine rotor blade (14) satisfies 0.5 [%] H / c0 × 100 3 [%].

A wind turbine comprising the wind turbine rotor blade assembly (2) according to any one of Claims 1 until 11 .