DK178340B1 - Vindmøllevinge og fremgangsmåde til at reducere støj fra vindmøller - Google Patents
Vindmøllevinge og fremgangsmåde til at reducere støj fra vindmøller Download PDFInfo
- Publication number
- DK178340B1 DK178340B1 DK200800612A DKPA200800612A DK178340B1 DK 178340 B1 DK178340 B1 DK 178340B1 DK 200800612 A DK200800612 A DK 200800612A DK PA200800612 A DKPA200800612 A DK PA200800612A DK 178340 B1 DK178340 B1 DK 178340B1
- Authority
- DK
- Denmark
- Prior art keywords
- cellular material
- wind turbine
- turbine blade
- noise
- wing
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 89
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 claims abstract description 78
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 13
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 9
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 7
- 230000005068 transpiration Effects 0.000 claims description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 claims description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 5
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 5
- 210000002159 anterior chamber Anatomy 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000006261 foam material Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000006262 metallic foam Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D1/06—Rotors
- F03D1/065—Rotors characterised by their construction elements
- F03D1/0675—Rotors characterised by their construction elements of the blades
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/20—Rotors
- F05B2240/30—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
- F05B2240/307—Blade tip, e.g. winglets
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2260/00—Function
- F05B2260/96—Preventing, counteracting or reducing vibration or noise
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2280/00—Materials; Properties thereof
- F05B2280/40—Organic materials
- F05B2280/4003—Synthetic polymers, e.g. plastics
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2225/00—Synthetic polymers, e.g. plastics; Rubber
-
- 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
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S416/00—Fluid reaction surfaces, i.e. impellers
- Y10S416/50—Vibration damping features
Abstract
Der tilvejebringes vindmøllevinger med lav støjemission, hvor der bruges metalliske og/eller polymere cellulære materialer 12, 16, 20, 34, 36, 38, 40, 50, 54, 56, 62, 66, 68, som er i stand til at bære retningsbelastninger, i konstruktionen af vindmøllevingedele eller hele sektioner deraf. Brugen af sådanne materialer påvirker luftstrømmen over dem, således at den resulterende grænselagsturbulens dæmpes på styret måde, hvorved den støjspredende mekaniske ved bagkanten svækkes, og de udspredte akustiske bølger ab sorberes og dæmpes af materialet, som virker som akustisk foring.
Description
Vindmøllevinge og fremgangsmåde til at reducere støj fra vindmøllerBaggrund for opfindelsen
Den aerodynamiske del af vindmøllestøjen er en CTQ-parameter (Critical toQuality) af tiltagende vigtighed. Det tiltager i vigtighed ud fra et konkurrence¬mæssigt og lovgivningsmæssigt perspektiv, idet markedet driver produktde¬sign i retning mod større møller med højere vingespidshastighed. Her bliveraerodynamisk støj en væsentlig begrænsning på effektiviteten og ydeevnenaf et design. Som sådan er der brug for koncepter til støjreduktion.
Den foreliggende opfindelse definerer et koncept, hvor materialeteknologibruges som middel til at reducere støj, sætte ind mod vingers egenstøj ogspidsstøj, som er de to primære komponenter i den aerodynamiske støj fravindmøller. Før i tiden var aerodynamisk formgivning den primære vej til atopnå lavere støjniveauer, f.eks. brug af lang korde, vinger med højere blad¬fyldningsgrad, bæreplansudformninger med lavt støjniveau, plan-form ogspidsens/winglets geometri. Koncepter til støjreduktion, hvortil der brugesekstrakomponenter, såsom bagkantsfortandinger, skarpe bagkantsindsatserog lignende er blevet undersøgt og er i nogle tilfælde sat i produktion. US4137007 A og DK 200701384 A beskriver vindmølleblade som omfatter etporøst materiale der er dannet I forbindelse med en ydre overflade af bladet.Ingen af disse er dog dannet i en agterdel af bladet. Der er således brug foren vindmøllevinge med forbedrede støjdæmpende egenskaber.
Kort beskrivelse af opfindelsen
Med opfindelsen forslås det at inkorporere cellulært materiale i vindmøllermed henblik på at reducere støj via støjkildereduktion og/eller støjdæmpningog absorption.
Opfindelsen kan realiseres ved en vindmøllevinge med en trykside og en su¬geside, en forkant, en bagkant og en spidsregion, hvor i det mindste en del af vingen tildannes af et cellulært materiale, hvilken del udformet af cellulærtmateriale definerer en del af en eksponeret overflade af vingen, hvorved ae¬rodynamisk støj reduceres af det cellulære materiale via støjreduktionog/eller støjdæmpning og absorption, hvor det cellulære materiale er tilveje¬bragt som et overfladelag på mindst en del af vingen, hvilket overfladelag eraf en forud fastlagt dybde, og hvor en agterdel af vingen er udformet af cellu¬lært materiale, og hvor agterdelen, der er udformet af cellulært materiale,omfatter en flerhed af cellulære materialer i en korderetning, hvor hvert afflerheden af cellulære materialer har mindst en egenskab, som er forskelligtfra et hosliggende cellulært materiale.
Opfindelsen kan endvidere realiseres ved en fremgangsmåde til at reducerestøj fra en vindmølle via mindst en blandt støjkildereduktion og støjdæmpningog absorption af en vindmøllevinge, hvilken fremgangsmåde omfatter: at til¬vejebringe en vindmøllevinge til en vindmølle, hvilken vinge har en tryksideog en sugeside, en forkant, en bagkant og en spidsregion; hvor mindst en delaf vingen udformes af et cellulært materiale, og hvor den del, der udformes afcellulært materiale, definerer en del af en eksponeret overflade af vingen,hvor det cellulære materiale er tilvejebragt som et overfladelag på mindst endel af vingen, hvilket overfladelag er af en forud fastlagt dybde, og hvor enagterdel af vingen er udformet af cellulært materiale, og hvor agterdelen, derer udformet af cellulært materiale, omfatter en flerhed af cellulære materialeri en korderetning, hvor hvert af flerheden af cellulære materialer har mindsten egenskab, som er forskelligt fra et hosliggende cellulært materiale.
Dermed opnås en forbedret støjreduktion i en korderetning af en vindmølle¬vinge.
Kort beskrivelse af tegningen
Fig. 1 er en skematisk afbildning, set i tværsnit, (bæreplan) af en vindmølle¬vinge, hvor hele udsnittet af bæreplanet omfatter cellulært materiale i hen¬hold til et eksempel på en udførelsesform for opfindelsen;
Fig. 2 er en skematisk afbildning, set i tværsnit, (bæreplan) af en vindmølle¬vinge, hvor et delvist bæreplansudsnit omfatter cellulært materiale ifølge etandet eksempel på en udførelsesform for opfindelsen;
Fig. 3 er en skematisk afbildning, set i tværsnit, (bæreplan) af en vindmølle¬vinge, hvor et udsnit af bagkanten af et bæreplan omfatter cellulært materialeifølge en yderligere udførelsesform for opfindelsen;
Fig. 4 er en skematisk afbildning, set i tværsnit, som viser et alternativt ek¬sempel på en detalje ved udsnittet af bagkanten af et bæreplan ifølge fig. 3;
Fig. 5 er en skematisk afbildning, set i tværsnit, som viser et andet alternativteksempel på en detalje ved udsnittet af bagkanten af et bæreplan ifølge fig.
3;
Fig. 6 er en skematisk afbildning, set i tværsnit, som viser endnu et eksempelpå en detalje ved udsnittet af bagkanten af et bæreplan ifølge fig. 3;
Fig. 7 er et skematisk planbillede af en vindmøllevinge med en udenbordsvingesektion, som er lavet med cellulært materiale ifølge endnu et eksempelpå en udførelsesform for opfindelsen;
Fig. 8 er en skematisk afbildning, set fra oven, af vindmøllevingens uden¬bords sektion ifølge fig. 7;
Fig. 9 er en skematisk afbildning, set forfra, af en anden vindmøllevinge meden udenbords vingesektion, der omfatter cellulært materiale;
Fig. 10 er et skematisk planbillede af en vindmøllevinge med et vingespids¬område med spids og del af bagkanten lavet af cellulært materiale ifølgeendnu en yderligere eksempelvis udførelsesform for opfindelsen; og
Fig. 11 er et skematisk planbillede af en vindmøllevinge med en metalliskudenbords sektion eller spidsregion af skum brugt som en del af et lynbeskyt¬telsessystem til en vinge ifølge et eksempel på en udførelsesform for opfin¬delsen.
Detaljeret beskrivelse af opfindelsen
Som bemærket ovenfor foreslår opfindelsen at inkorporere cellulært materia¬le i vindmøllevinger for at reducere støj via støjkildereduktion og/eller støj¬dæmpning og absorption.
Mere specifikt og for så vidt angår støjkildereduktion har brugen af cellulærematerialer som foreslået i eksempelvise udførelsesformer for opfindelsen,f.eks. på agterenden af en vingekonstruktion, indflydelse på grænselags¬strømningen på vingen og den dertil hørende turbulensaktivitet. Ved at styreden modstand, som ydes mod strømningen, via porøsitet og/eller andre over¬flade karakteristika, som påvirker turbulenshvirvlerne i grænselaget, kan tur¬bulensstøjkilderne modificeres til at afgive lavere støj eller flytte spektraene tilfrekvenser, som er mere modtagelige over for dæmpning. I regioner medhvirvelstrømme, f.eks. spidsregionen, kan konstruktionen laves udelukkendeaf cellulære materialer, hvis karakteristika ville blive skræddersyet til at redu¬cere størrelsen og styrken af spidshvirvlen, som udgør den primære kilde forspidsstøj. Således virker de cellulære materialer på i og for sig samme mådesom porøse overfladebehandlinger, som har vist sig at reducere de aerody¬namiske støjkilder ved andre anvendelser.
Med hensyn til støjdæmpning og absorption kan det cellulære materiale i sigselv tjene det formål at dæmpe og absorbere den støj, som dannes ellertransmitteres i turbulensgrænselaget. Karakteristika for metallisk eller poly¬mer (eller anden type, f.eks. kulstof) skum, såsom porøsitet og dybde, kanvarieres, således at konstruktionen af selve vingen bliver til en akustisk foringog ikke behøver særlige indsatser for at absorbere aerodynamisk støj.
Åbencellet materiale foretrækkes i spidsregionen med henblik på at tillade enhensigtsmæssig trykbalance mellem trykside og sugeside. I bagenderegio¬nen foreslås et hensigtsmæssigt miks af åbencellet og lukketcellet materialeifølge et eksempel på en udførelsesform for at opnå de ovenfor beskrevneaerodynamiske og aeroakustiske karakteristika.
Ifølge eksempelvise udførelsesformer for opfindelsen er brug af cellulærematerialer, som kan tilvejebringe konstruktionsmæssig integritet til anvendel¬ser i forbindelse med vindmøllevinger rettet mod sektioner, hvis overfladeka¬rakteristika er skræddersyet til at tilvejebringe aeroakustiske fordele. Bådestøjkildereduktion og mekanismer til akustisk dæmpning udnyttes til at skabevindmøllevinger, der udsender lav støj, som vil tillade højere spidshastighe¬der for vindmøller og dermed bedre effektivitet og ydeevne.
Mere specifikt og ifølge eksempelvise udførelsesformer for opfindelsen ska¬bes aerodynamiske faconer af cellulære materialer for at gøre selve den ae¬rodynamiske konstruktion til en fremgangsmåde til at reducere støj, snarereend at forudsætte brug af yderligere indretninger, indsatser eller foringer påen basisvingekonstruktion.
Idet der henvises til tegningen vises på FIGUR 1 et skematisk tværsnitsbille¬de af en vindmøllevinge 10 i henhold til et eksempel på en udførelsesform foropfindelsen. I denne udførelsesform omfatter den fulde bæreplanssektion et cellulært materiale 12, således at hele overfladen af vindmøllevingen har ka¬rakteristika, som - alt efter hvilket cellulært materiale, der er tale om - erskræddersyet til at tilvejebringe aeroakustiske fordele. Ved at styre porøsite¬ten og/eller overfladekarakteristikaene af den eksponerede overflade af detcellulære materiale, kan turbulensstøjkilderne modificeres til at udsende min¬dre støj eller flytte spektraene til frekvenser, som er mere modtagelige overfor dæmpning. Desuden tjener selve det cellulære materiale det formål atdæmpe og absorbere den støj, der dannes eller transmitteres i turbulens¬grænselaget. Ifølge et yderligere eksempel på en udførelsesform, som detvises skematisk på FIGUR 2, omfatter en delvis bæreplanssektion 14 cellu¬lært materiale 16. Som endnu et alternativ, som vist på FIGUR 3, omfatter enagterdel f.eks. en bagkantsbæreplanssektion 18, et cellulært materiale 20.
Som beskrevet ovenfor illustrerer FIGUR 1,2 og 3 skematisk cellulært mate¬riale, som er integreret som et konstruktionselement; som en fuld bæreplans¬sektion, især nær spidsen. Alternativt kan det cellulære materiale imidlertidtilvejebringes udelukkende på overfladen i hensigtsmæssig tykkelse ellersom en kombination af en konstruktionskomponent og en overfladekompo¬nent, hvor konstruktionsdelen forløber tilspidsende ind i en overfladedel. Hvoren overfladesektion eller en delvis bæreplanssektion udformes at cellulærtmateriale fastgøres skummaterialet til den øvrige del af konstruktionen underanvendelse af enhver traditionel fastgørelsesteknik, såsom lim eller forbin¬delse til en mekanisk komponent, såsom en skrue. Andre bindingsteknikkervil være velkendte og kan bruges i stedet, uden at der afviges fra den forelig¬gende opfindelse.
På FIGUR 4 vises skematisk et eksempel på en bagkantsektion 22. I detteeksempel tilvejebringes komplementære koblingskomponenter i form af enribbe 24 og en rille 26 i eller på bagkantsektionen 22 (dannet af cellulært ma¬teriale i det foreliggende eksempel) og bagkanten 28 af resten af vingen 30for at gøre opretning og kobling nemmere. Bagkantsektionen kan tilvejebrin¬ ges således, at den omfatter i alt væsentligt homogent cellulært materiale 10som vist på FIGUR 3. Alternativt og som vist på FIGUR 5 tilvejebringes derfunktionel gradering i agterdelen, med forskellige slags cellulært skum 34, 36,38 til korde-kontrol af materialeegenskaber. For eksempel kan de cellulærematerialer have forskellig porøsitet eller kan have åbne celler eller lukkedeceller, alt efter hvad der anses for at være nødvendigt eller hensigtsmæssigt.Yderligere alternativt kan det cellulære materiale varieres i spændretningen.
I stadig et yderligere eksempel på en udførelsesform kan det cellulære skum40 have et forkammer (GB: plenum) 42 defineret deri eller er forbundet til ettryksat forkammer 42 indvendigt i konstruktionen, som aktivt styrer vingenstranspiration og dermed dens akustiske dæmpning. Som det vises på FIGUR6 kan luft således strømme ind i eller ud af forkammeret 42 ved blæsningeller sugning fra vingens hovedlegeme, f.eks. ved 44, medens transpirationfinder sted fra forkammeret til den udvendige overflade af vingen som vistmed pile 46. Tilvejebringelse af cellulært materiale, hvorigennem transpirati¬on kan finde sted, tilvejebringer en vigtig evne til at styre strømning, som kanudnyttes ikke blot til støjreduktion ved at modificere de grænselag, som giveranledning til vingens egenstøj, men også øgning af den aerodynamiske yde¬evne (reduktion af modstand, forsinkelse af stalling, forbedring af opdrift).
Skum kan også bruges til at skabe spidssektioner og winglet-udformninger,som er betydeligt mere effektive, ved at ændre hvirvelkarakteristikaene vedspidserne med henblik på at reducere spidsstøj. Ellers er fordelene ved atbruge sådanne materialer til at udforme støjreducerede vingespidser og/ellerwinglets, at de pågældende spidser/finner vil blive mindre og dermed havelangt mindre systemovertrædelse (GB: system penalty) (vægt, aeroelastiskefænomener, såsom ukontrolleret vibration, tårnfrigang) end spidser/finner,som er udformet med traditionelle materialer. Således viser FIGUR 7, 8 og 9som et yderligere eksempel på en udførelsesform planafbildninger set forfraaf udenbords vingesektioner 48, 52, hvor f.eks. spidsregionerne er lavet af cellulært materiale 50, 54, 56. På FIGUR 9 vises en winglet 58 med to seg¬menter 54, 56 af cellulært materiale, som har forskellige karakteristika, f.eks.forskellig porøsitet, massefylde eller åbne celler over for lukkede celler, f.eks.til at styre materialeegenskaber.
På FIGUR 10 vises endnu et eksempel på en udførelsesform, hvor vinge¬spidsregionen 60 af den udenbords sektion omfatter en spids udformet afcellulært materiale 62, og hvor en del af bagkanten 64 er lavet af cellulærtmateriale 66. Som det vil forstås, kan udstrækningen af den region, som erudformet af cellulært materiale og hvorvidt den er tilvejebragt som et overfla¬delag eller til at definere konstruktionskomponenten i dennes helhed, varie¬res, så man udnytter de støjdæmpende og -undertrykkende karakteristikaderved.
Som det vil forstås af ovenstående bliver de aerodynamiske faconer i ek¬semplerne på udførelsesformer for opfindelsen tildannet fuldstændigt af cel¬lulært materiale, der er enten metallisk, polymert eller andet og som inkorpo¬reres i vindmøllekomponenter, især vingerne. Det cellulære materiale kanbruges enten i dele af vindmøllevingerne eller udgøre hele vingen, del af bæ¬replansektionen eller en fuldstændig bæreplansektion. I eksempler på udfø¬relsesformer er vingespidssektioner fremstillet af cellulære materialer tilveje¬bragt og udformet i facon og konstruktion til at virke som winglets med hen¬blik på at reducere spidsstøj ved at ændre opståen og udvikling af hvirvlerved spidsen. Det vil forstås, at det ved brug af et metallisk skum 68 er muligtat integrere med (være operativt koblet til) et lynbeskyttelsessystem 70, somer inkorporeret i vingen som visk skematisk på FIGUR 11.
I korte træk tilvejebringes der en fremgangsmåde til at skabe vindmøllevingermed reduceret støjemission, hvor metalliske og/eller polymere (eller an-dre/andet) materialer/materiale, der heri også betegnes skum (typer skum),som er i stand til at bære retningsbelastninger, som bruges i opbygningen af dele eller hele sektioner af vindmøllevinger. Brugen af sådanne materialer iaerodynamiske konstruktioner er skræddersyet til at påvirke luftstrømmenover dem på en sådan måde, at a) grænselagsturbulensen mildnes eller æn¬dres på styret måde, så støjspredningsmekanismerne svækkes ved bagkan¬ten og b) de udspredte akustiske bølger absorberes og dæmpes af materia¬lerne, som derved selv virker som akustiske foringer. I tilfælde af regionermed skarpe trykgradienter, som giver anledning til lækagestrømme, såsomen vingespids, bliver trykdifferentialet mellem tryksiden og sugesiden reduce¬ret, hvilket resulterer i svagere spidshvirveldannelse og dermed lavere spids¬støj.
Om end opfindelse er beskrevet i forbindelse med, hvad der aktuelt anses forat være den mest praktiske og foretrukne udførelsesform, vil det forstås, atopfindelsen ikke er begrænset til den viste udførelsesform, men tværtimod ertilsigtet at dække forskellige modifikationer og ækvivalente arrangementer,som er omfattet af omfanget af de vedføjede krav.
Claims (10)
1. Vindmøllevinge (10) med en trykside og en sugeside, en forreste kant, enbagerste kant, en agterdel og en spidsregion (60), hvor mindst en del af vin¬gen er udformet af et cellulært materiale (12, 16, 20, 34, 36, 38, 40, 50, 54,56, 62, 66, 68), hvilken del af cellulært materiale definerer en del af en ek¬sponeret overflade af vingen, hvorved aerodynamisk støj reduceres af detcellulære materiale via støjkildereduktion og/eller støjdæmpning og absorpti¬on, hvor det cellulære materiale er tilvejebragt som et overfladelag på mindsten del af vingen, hvilket overfladelag er af en forud fastlagt dybde, kendeteg¬net ved at agterdelen omfatter en flerhed af cellulære materialer (34, 36, 38) ien korderetning, hvor hvert af flerheden af cellulære materialer har mindst enegenskab, som er forskelligt fra et hosliggende cellulært materiale.
2. Vindmøllevinge (10) ifølge krav 1, hvor det cellulære materiale omfatter etet lukketcellet cellulært materiale.
3. Vindmøllevinge (10) ifølge et af de foregående krav, hvor det cellulæremateriale er metallisk eller polymert eller af kulstof.
4. Vindmøllevinge (10) ifølge et af de foregående krav, hvor en agterportionaf vingen er udformet af cellulært materiale (40).
5. Vindmøllevinge (10) ifølge et af de foregående krav, hvor spidsregionen(60) omfatter en spids (62), og hvor en del (66) af bagkanten (64) af vingenog spidsen (62) begge er lavet af cellulært materiale.
6. Vindmøllevinge (10) ifølge et af de foregående krav, hvor spidsen omfatteren winglet-struktur (58).
7. Vindmøllevinge (10) ifølge krav 1, hvor winglet-strukturen (58) er udformetaf et cellulært materiale (56), som har materialeegenskaber, som er forskelli¬ge fra et cellulært materiale (54), der er tilvejebragt i en hosliggende spidsre¬gion af vingen (10).
8. Fremgangsmåde til at reducere støj fra en vindmølle via - af en vindmølle¬vinge (10) - mindst en blandt støjkildereduktion, støjdæmpning og absorption,hvilken fremgangsmåde omfatter: at tilvejebringe en vindmøllevinge (10) til vindmøllen, hvilken vin¬ge (10) har en trykside og en sugeside, en forkant, en bagkant (64), agterdelog en spidsregion (60); hvor mindst en del af vingen (10) udformes af et cellulært mate¬riale, og hvor den del, der udformes af cellulært materiale, definerer en del afen eksponeret overflade af vingen (10), hvor det cellulære materiale er tilvejebragt som et overfladelagpå mindst en del af vingen, hvilket overfladelag er af en forud fastlagt dybde, kendetegnet ved at agterdelen omfatter en flerhed af cellulærematerialer (34, 36, 38) i en korderetning, hvor hvert af flerheden af cellulærematerialer har mindst en egenskab, som er forskelligt fra et hosliggende cel¬lulært materiale.
9. Fremgangsmåde ifølge krav 8, hvor en agterdel, fra et midt-korde punkt påenhvert blad-snit til bagkanten er formet i et cellulært materiale.
10. Fremgangsmåde ifølge krav 9 eller 10, hvor det cellulære materiale haretplenum defineret deri eller er forbundet med et plenum gennem hvilket vin¬gens transpiration kan kontrolleres aktivt ved at blæse eller suge for at styreakkustisk dæmpning og forbedre den aerodynamiske ydelse inklusive mindsten af drag, forsinkelse af stall og lift forbedring.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US79837707 | 2007-05-14 | ||
| US11/798,377 US7901189B2 (en) | 2007-05-14 | 2007-05-14 | Wind-turbine blade and method for reducing noise in wind turbine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DK200800612A DK200800612A (da) | 2008-11-15 |
| DK178340B1 true DK178340B1 (da) | 2015-12-21 |
Family
ID=39868952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DK200800612A DK178340B1 (da) | 2007-05-14 | 2008-04-30 | Vindmøllevinge og fremgangsmåde til at reducere støj fra vindmøller |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7901189B2 (da) |
| CN (1) | CN101307745B (da) |
| DE (1) | DE102008002849A1 (da) |
| DK (1) | DK178340B1 (da) |
Families Citing this family (44)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8328516B2 (en) * | 2009-09-29 | 2012-12-11 | General Electric Company | Systems and methods of assembling a rotor blade extension for use in a wind turbine |
| DK2317124T3 (da) * | 2009-10-01 | 2018-10-08 | Vestas Wind Sys As | Vindmøllevinge |
| JP5484892B2 (ja) * | 2009-12-25 | 2014-05-07 | 三菱重工業株式会社 | 風車回転翼 |
| WO2011130391A1 (en) * | 2010-04-14 | 2011-10-20 | Arcjet Holdings Llc | Turbines |
| US8662854B1 (en) * | 2010-05-21 | 2014-03-04 | Fastskinz, Inc. | Turbine with turbulence inducing surface |
| US7909576B1 (en) * | 2010-06-24 | 2011-03-22 | General Electric Company | Fastening device for rotor blade component |
| EP2416005A1 (en) * | 2010-08-02 | 2012-02-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Lightning protection of a wind turbine blade |
| US8038407B2 (en) * | 2010-09-14 | 2011-10-18 | General Electric Company | Wind turbine blade with improved trailing edge bond |
| DE102011011489A1 (de) * | 2011-02-17 | 2012-08-23 | Eads Deutschland Gmbh | Propellerblatt sowie damit versehenes Triebwerk für ein Luftfahrzeug |
| EP2497942A1 (en) * | 2011-03-08 | 2012-09-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Winglet for a blade of a wind turbine |
| CN102312798B (zh) * | 2011-07-22 | 2014-06-11 | 上海庆华蜂巢建材有限公司 | 全蜂巢板风力发电机风轮叶片 |
| US8834117B2 (en) | 2011-09-09 | 2014-09-16 | General Electric Company | Integrated lightning receptor system and trailing edge noise reducer for a wind turbine rotor blade |
| US8448527B2 (en) | 2011-10-14 | 2013-05-28 | General Electric Company | Methods for using site specific wind conditions to determine when to install a tip feature on a wind turbine rotor blade |
| ES2627073T3 (es) * | 2012-06-13 | 2017-07-26 | Nordex Energy Gmbh | Componente estructural para una pala de rotor de una instalación de energía eólica con un conductor de pararrayos |
| US9139287B2 (en) * | 2012-06-26 | 2015-09-22 | Hamilton Sundstrand Corporation | Propeller blade with carbon foam spar core |
| US9435320B2 (en) | 2012-11-19 | 2016-09-06 | Elwha Llc | Mitigating wind turbine blade noise generation in view of a minimum power generation requirement |
| US9759196B2 (en) | 2012-11-19 | 2017-09-12 | Elwha Llc | Mitigating wind turbine blade noise generation in response to an atmospheric variation |
| US20140142888A1 (en) * | 2012-11-19 | 2014-05-22 | Elwha Llc | Mitigating wind turbine blade noise generation |
| DK2735731T3 (da) * | 2012-11-21 | 2018-02-05 | Siemens Ag | Vindmøllevinge med en vingefastgørelse |
| CN106460800A (zh) * | 2014-06-18 | 2017-02-22 | 西门子公司 | 具有降噪装置的转子叶片 |
| CN106460788A (zh) * | 2014-06-18 | 2017-02-22 | 西门子公司 | 用于风力涡轮机叶片的降噪器 |
| EP3261835A4 (en) * | 2015-02-25 | 2018-08-29 | Ryan Church | Structures and methods of manufacturing structures using biological based materials |
| US10240576B2 (en) | 2015-11-25 | 2019-03-26 | General Electric Company | Wind turbine noise reduction with acoustically absorbent serrations |
| US20170174321A1 (en) * | 2015-12-18 | 2017-06-22 | Amazon Technologies, Inc. | Propeller treatments for sound dampening |
| US10933988B2 (en) | 2015-12-18 | 2021-03-02 | Amazon Technologies, Inc. | Propeller blade treatments for sound control |
| US10259574B2 (en) | 2015-12-18 | 2019-04-16 | Amazon Technologies, Inc. | Propeller surface area treatments for sound dampening |
| US10099773B2 (en) | 2015-12-18 | 2018-10-16 | Amazon Technologies, Inc. | Propeller blade leading edge serrations for improved sound control |
| US10259562B2 (en) | 2015-12-18 | 2019-04-16 | Amazon Technologies, Inc. | Propeller blade trailing edge fringes for improved sound control |
| US10460717B2 (en) | 2015-12-18 | 2019-10-29 | Amazon Technologies, Inc. | Carbon nanotube transducers on propeller blades for sound control |
| US10011346B2 (en) | 2015-12-18 | 2018-07-03 | Amazon Technologies, Inc. | Propeller blade indentations for improved aerodynamic performance and sound control |
| CN105508150B (zh) * | 2015-12-23 | 2018-04-03 | 上海理工大学 | 一种基于分形学设计的风力机叶片 |
| US10400744B2 (en) | 2016-04-28 | 2019-09-03 | General Electric Company | Wind turbine blade with noise reducing micro boundary layer energizers |
| GB201707836D0 (en) * | 2017-05-16 | 2017-06-28 | Oscar Propulsion Ltd | Outlet guide vanes |
| US10767623B2 (en) | 2018-04-13 | 2020-09-08 | General Electric Company | Serrated noise reducer for a wind turbine rotor blade |
| CN108443060A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-08-24 | 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所 | 一种风力机叶片气动噪声降噪方法 |
| US10746157B2 (en) | 2018-08-31 | 2020-08-18 | General Electric Company | Noise reducer for a wind turbine rotor blade having a cambered serration |
| US11163302B2 (en) | 2018-09-06 | 2021-11-02 | Amazon Technologies, Inc. | Aerial vehicle propellers having variable force-torque ratios |
| EP3667081A1 (en) * | 2018-12-13 | 2020-06-17 | Siemens Gamesa Renewable Energy A/S | Wind turbine blade flow regulation |
| CN109665091B (zh) * | 2018-12-20 | 2022-03-25 | 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所 | 一种基于渐变多孔的后缘噪声抑制方法 |
| CN109356802B (zh) * | 2018-12-29 | 2019-10-01 | 南京航空航天大学 | 一种具有降噪结构的风力机叶片 |
| CN111174901A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-19 | 中机华信诚电力工程有限公司 | 一种噪声分贝值的计算方法 |
| CN111487272B (zh) * | 2020-04-21 | 2023-06-02 | 中国航发沈阳发动机研究所 | 一种航空发动机涡轮叶片表面产物层分析方法 |
| FR3111619B1 (fr) | 2020-06-17 | 2022-12-23 | Airbus Helicopters | Pale de giravion munie de cavités, giravion équipé d’une telle pale et procédé d’atténuation d’un bruit |
| CN113217268A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-08-06 | 扬州大学 | 一种具有多孔介质降噪功能的风力机叶片 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4137007A (en) * | 1975-12-27 | 1979-01-30 | Walter Schonball | Rotor blade structure |
| EP1607624A2 (de) * | 2004-06-15 | 2005-12-21 | NORDEX ENERGY GmbH | Rotorblatt für eine Windenergieanlage |
| DK200701384A (da) * | 2006-09-29 | 2008-03-30 | Gen Electric | Vindturbinerotorblad med akustisk foring |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3779338A (en) | 1972-01-27 | 1973-12-18 | Bolt Beranek & Newman | Method of reducing sound generation in fluid flow systems embodying foil structures and the like |
| IT1036993B (it) | 1974-07-02 | 1979-10-30 | Rotron Inc | Dispositivo per il movimento di un fluido |
| GB1539566A (en) | 1975-07-10 | 1979-01-31 | Eckel O | Wind turbine |
| US4339230A (en) | 1980-04-22 | 1982-07-13 | Hercules Incorporated | Bifoil blade |
| US4534526A (en) | 1982-12-27 | 1985-08-13 | United Technologies Corporation | Cabin noise suppression in propeller driven aircraft |
| US4976587A (en) | 1988-07-20 | 1990-12-11 | Dwr Wind Technologies Inc. | Composite wind turbine rotor blade and method for making same |
| GB8829792D0 (en) | 1988-12-21 | 1989-07-05 | Marconi Co Ltd | Noise reduction method |
| GB9102665D0 (en) * | 1991-02-07 | 1991-03-27 | Lawson Tancred Sir H | The manufacture of turbine blades for wind turbines |
| JPH04272499A (ja) | 1991-02-27 | 1992-09-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 送風機およびその羽根車の製造方法 |
| US5403161A (en) | 1991-03-29 | 1995-04-04 | Dennis T. Nealon | Air foil blade and methods of making same |
| US5437419A (en) | 1992-11-06 | 1995-08-01 | The United States Of America As Represented By The United States National Aeronautics And Space Administration | Rotorcraft blade-vortex interaction controller |
| US5634771A (en) | 1995-09-25 | 1997-06-03 | General Electric Company | Partially-metallic blade for a gas turbine |
| US5720597A (en) | 1996-01-29 | 1998-02-24 | General Electric Company | Multi-component blade for a gas turbine |
| JPH1054204A (ja) | 1996-05-20 | 1998-02-24 | General Electric Co <Ge> | ガスタービン用の多構成部翼 |
| US5823467A (en) | 1997-04-01 | 1998-10-20 | Mcdonnell Douglas Corp | Passive damping wedge |
| US5931641A (en) | 1997-04-25 | 1999-08-03 | General Electric Company | Steam turbine blade having areas of different densities |
| US5839882A (en) | 1997-04-25 | 1998-11-24 | General Electric Company | Gas turbine blade having areas of different densities |
| GB2355288B (en) | 1999-10-12 | 2003-10-01 | Rolls Royce Plc | Improved turbine blade and manufacture thereof |
| DE10008257A1 (de) | 2000-02-23 | 2001-08-30 | Alstom Power Schweiz Ag Baden | Verfahren zur Reparatur einer Gasturbinenkomponente |
| DK174319B1 (da) | 2000-06-20 | 2002-12-02 | Lm Glasfiber As | Vindmøllevinge med støjdæmpningsmidler |
| US6514046B1 (en) | 2000-09-29 | 2003-02-04 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Ceramic composite vane with metallic substructure |
| US6582812B1 (en) | 2000-11-08 | 2003-06-24 | General Electric Company | Article made of a ceramic foam joined to a metallic nonfoam, and its preparation |
| US6443700B1 (en) | 2000-11-08 | 2002-09-03 | General Electric Co. | Transpiration-cooled structure and method for its preparation |
| US7018172B2 (en) * | 2003-12-22 | 2006-03-28 | United Technologies Corporation | Airfoil surface impedance modification for noise reduction in turbofan engines |
-
2007
- 2007-05-14 US US11/798,377 patent/US7901189B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2008
- 2008-04-30 DK DK200800612A patent/DK178340B1/da not_active IP Right Cessation
- 2008-05-08 DE DE102008002849A patent/DE102008002849A1/de not_active Ceased
- 2008-05-14 CN CN2008100971306A patent/CN101307745B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4137007A (en) * | 1975-12-27 | 1979-01-30 | Walter Schonball | Rotor blade structure |
| EP1607624A2 (de) * | 2004-06-15 | 2005-12-21 | NORDEX ENERGY GmbH | Rotorblatt für eine Windenergieanlage |
| DK200701384A (da) * | 2006-09-29 | 2008-03-30 | Gen Electric | Vindturbinerotorblad med akustisk foring |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101307745B (zh) | 2012-06-27 |
| DE102008002849A1 (de) | 2008-11-20 |
| DK200800612A (da) | 2008-11-15 |
| US7901189B2 (en) | 2011-03-08 |
| CN101307745A (zh) | 2008-11-19 |
| US20080286110A1 (en) | 2008-11-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DK178340B1 (da) | Vindmøllevinge og fremgangsmåde til at reducere støj fra vindmøller | |
| DK2806156T3 (da) | Vingeprofilbagkantindretning til støjreduktion | |
| EP2409029B1 (en) | Wind turbine blade with damping element | |
| CN101446263A (zh) | 风力涡轮机叶片加强件 | |
| GB2466478A (en) | Suction generation device | |
| US20120051937A1 (en) | Structural element for an aircraft and spacecraft and method for producing a structural element of this type | |
| EP2604856A1 (en) | Wind turbine blade, wind power generation device provided with same, and design method for wind turbine blade | |
| WO2014207015A1 (en) | Rotor blade with noise reduction means | |
| US9199721B2 (en) | Wing flaps for aircraft and methods for making the same | |
| US10442531B2 (en) | Rotor damping | |
| WO2018103803A1 (en) | A wind turbine blade having a truncated trailing edge | |
| CN101660486A (zh) | 带交叉腹板的风力涡轮机叶片 | |
| JP2023543184A (ja) | 航空機構造 | |
| EP2840256B1 (en) | Wind turbine blade | |
| DK178110B1 (da) | Vinge med et dæmpningselement og fremgangsmåde til fremstilling af samme | |
| WO2010025732A2 (en) | Damping of wind turbine blade vibrations | |
| GB2460021A (en) | Rotor blades for underwater turbines | |
| CN106218886A (zh) | 多旋翼机桨叶以及多旋翼机 | |
| CN103168172A (zh) | 风车叶片及具备该风车叶片的风力发电装置以及风车叶片的设计方法 | |
| US11480151B2 (en) | Wind turbine with a blade carrying structure having aerodynamic properties | |
| KR100921574B1 (ko) | 헬리콥터의 로터 블레이드 에어포일 | |
| Politis et al. | Stability analysis of parked wind turbine blades | |
| EP3551878B1 (en) | A wind turbine blade having a truncated trailing edge | |
| BR102013000742A2 (pt) | Lâmina de rotor de turbina eólica e turbina eólica | |
| US20230331377A1 (en) | Rotor Blade Tracking Wedge with Porous Elements |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PBP | Patent lapsed |
Effective date: 20190430 |