專利名稱：用于風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片的小翼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及用于風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子葉片，并且更特別地，涉及用于風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子葉片的小翼。
背景技術(shù)：
風(fēng)力被認(rèn)為是目前可用的最清潔、最環(huán)境友好的能源之一，并且風(fēng)力渦輪機(jī)在這方面獲得的關(guān)注增加。現(xiàn)代風(fēng)力渦輪機(jī)典型地包括塔架、發(fā)電機(jī)、齒輪箱、機(jī)艙和一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片。轉(zhuǎn)子葉片使用已知的翼型原理從風(fēng)捕獲動(dòng)能，并且通過(guò)旋轉(zhuǎn)能量傳輸動(dòng)能以旋轉(zhuǎn)軸，其中軸將轉(zhuǎn)子葉片聯(lián)接到齒輪箱或直接聯(lián)接到發(fā)電機(jī)(如果不使用齒輪箱的話)。發(fā)電機(jī)然后將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為可以調(diào)度到公用電網(wǎng)的電能。為了保證風(fēng)力成為切實(shí)可行的能源，已設(shè)法通過(guò)修改風(fēng)力渦 輪機(jī)的尺寸、配置和容量來(lái)增加能量輸出。一種這樣的修改是在風(fēng)力渦輪機(jī)的每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的尖端包括翼尖裝置，例如小翼。然而，常規(guī)小翼的使用常常產(chǎn)生許多缺點(diǎn)。例如，許多常規(guī)小翼被配置成吸力側(cè)小翼，由此減小了轉(zhuǎn)子葉片和風(fēng)力渦輪機(jī)的塔架之間的間隙。另外，許多常規(guī)小翼被設(shè)計(jì)成僅僅減小風(fēng)力渦輪機(jī)所產(chǎn)生的噪聲。因而，這些小翼通常不對(duì)風(fēng)力渦輪機(jī)的性能和效率產(chǎn)生總體影響。因此，大體上改善風(fēng)力渦輪機(jī)的總體性能和效率的壓力側(cè)小翼在本領(lǐng)域中將是受歡迎的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的方面和優(yōu)點(diǎn)將部分地在以下描述中進(jìn)行闡述，或者可以從該描述變得明顯，或者可以通過(guò)本發(fā)明的實(shí)施而獲悉。在一個(gè)方面中，本發(fā)明公開(kāi)了一種用于轉(zhuǎn)子葉片的小翼。該小翼可以大體上包括在第一端部和第二端部之間延伸的小翼主體。該小翼主體可以限定掃掠并且可以具有由曲線擬合限定的曲率，該曲線擬合包括第一曲率半徑和第二曲率半徑。在第一端部和第二端部之間的掃掠可以在從大約580毫米至大約970毫米的范圍內(nèi)。另外，第一曲率半徑可以在從大約1500毫米至大約2500毫米的范圍內(nèi)并且第二曲率半徑可以在從大約1200毫米至大約2000毫米的范圍內(nèi)。所述小翼主體還限定展向半徑，在所述第一端部和所述第二端部之間限定的所述展向半徑在從大約2000毫米至大約3750毫米的范圍內(nèi)。所述小翼主體還限定扭角，在所述第一端部處的所述扭角在從大約-I. I度至大約-I. 9度的范圍內(nèi)。在另一個(gè)方面中，本發(fā)明公開(kāi)了一種用于轉(zhuǎn)子葉片的小翼。該小翼可以大體上包括在第一端部和第二端部之間延伸的小翼主體。該小翼主體在第一端部和第二端部之間可以包括多個(gè)徑向位置并且可以大體上根據(jù)表I中所示的弦和扭角的值限定在多個(gè)徑向位置的每一處的弦和扭角。表I中所示的弦的值的每一個(gè)可以變化+/-25%并且表I中所示的扭角的值的每一個(gè)可以變化+/-2. 5度。所述小翼主體具有由曲線擬合限定的曲率，所述曲線擬合具有第一曲率半徑和第二曲率半徑，所述第一曲率半徑在從大約1500毫米至大約2500毫米的范圍內(nèi)并且所述第二曲率半徑在從大約1200毫米至大約2000毫米的范圍內(nèi)。在又一個(gè)方面中，本發(fā)明公開(kāi)了一種用于轉(zhuǎn)子葉片的小翼。該小翼可以大體上包括小翼主體，該小翼主體大體上根據(jù)表I中所示的值限定在沿著小翼主體的多個(gè)徑向位置處的橫截面輪廓。橫截面輪廓可以被聯(lián)結(jié)，從而限定小翼主體的標(biāo)稱形狀。另外，標(biāo)稱形狀位于表I中所提供的每個(gè)長(zhǎng)度值的+/-10%內(nèi)、表I中所提供的傾斜角的每個(gè)值的+/-20度內(nèi)以及表I中所提供的束角和扭角的每個(gè)值的+/-I度內(nèi)的包絡(luò)中。所述標(biāo)稱形狀位于表I中所提供的每個(gè)長(zhǎng)度值的+/-5%內(nèi)、表I中所提供的傾斜角的每個(gè)值的+/-20度內(nèi)以及表I中所提供的束角和扭角的每個(gè)值的+/-0. 5度內(nèi)的包絡(luò)中。參考以下描述和附帶的權(quán)利要求，本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解。包含在該說(shuō)明書(shū)中并且構(gòu)成該說(shuō)明書(shū)的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并且與該描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。


參考附圖，在說(shuō)明書(shū)中闡述了本發(fā)明的針對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員的完整和可實(shí)現(xiàn)的公開(kāi)(包括其最佳模式)，在附圖中圖I示出了常規(guī)構(gòu)造的風(fēng)力渦輪機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的透視圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的適合用于圖I中所示的風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子葉片的一個(gè)實(shí)施例的透視圖，特別地示出了包括小翼的轉(zhuǎn)子葉片；圖3示出了圖2中所示的小翼的后緣視圖；圖4示出了圖3中所示的小翼在線4-4處獲得的展向視圖；圖5示出了圖3中所示的小翼的特定橫截面輪廓的局部橫截面圖；以及圖6示出了圖4中所示的小翼沿著線6-6獲得的俯視、橫截面圖。附圖標(biāo)記列表
權(quán)利要求
1.一種用于轉(zhuǎn)子葉片(100)的小翼(120)，包括: 在第一端部(124)和第二端部(128)之間延伸的小翼主體(122)，所述小翼主體(122)限定掃掠(144)并且具有由曲線擬合限定的曲率，所述曲線擬合包括第一曲率半徑(154)和第二曲率半徑(156)， 其中在所述第一端部(124)和所述第二端部(128)之間限定的所述掃掠(144)在從大約580毫米至大約970毫米的范圍內(nèi)， 其中所述第一曲率半徑(154)在從大約1500毫米至大約2500毫米的范圍內(nèi)并且所述第二曲率半徑(156)在從大約1200毫米至大約2000毫米的范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的小翼(120)，其特征在于，所述小翼主體(122)還限定弦(118)，在所述第一端部(124)處的所述弦(118)在從大約750毫米至大約1260毫米的范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的小翼(120)，其特征在于，所述小翼主體(122)還限定弦(118)，在所述第二端部(128)處的所述弦(118)在從大約35毫米至大約200毫米的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的小翼(120)，其特征在于，所述小翼主體(122)還限定束角(152)，在所述第二端部(128)處的所述束角(152)在從大約O. 62度至大約I. 04度的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的小翼(120)，其特征在于，所述小翼主體(122)還限定展向半徑(138)和預(yù)彎曲部分(146)，所述小翼主體(122)的包括預(yù)彎曲部分(146)的那部分的所述展向半徑(138)在從大約1500mm至大約2500mm的范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的小翼(120)，其特征在于，所述小翼主體(122)還限定扭角(148)，在所述第二端部(128)處的所述扭角(148)在從大約-6. 7度至大約-11. 3度的范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的小翼(120)，其特征在于，所述小翼(120)還限定傾斜角(150)，在所述第二端部(128)處的所述傾斜角(150)在從大約64度至大約108度的范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的小翼(120)，其特征在于，所述小翼主體(122)還限定預(yù)彎曲部分(146)，在所述第一端部(124)和所述第二端部(128)之間限定的所述預(yù)彎曲部分(146)在從大約1500毫米至大約3450毫米的范圍內(nèi)。
9.一種用于轉(zhuǎn)子葉片(100)的小翼(120)，包括: 小翼主體(122)，所述小翼主體在第一端部(124)和第二端部(128)之間延伸并且在所述第一端部(124)和所述第二端部(128)之間包括多個(gè)徑向位置，所述小翼主體(122)大體上根據(jù)表I中所示的弦(118)和扭角(148)的值限定在所述多個(gè)徑向位置的每一處的弦(118)和扭角(148)， 其中表I中所示的弦(118)的值的每一個(gè)可以變化+/-25%并且表I中所示的扭角(148)的值的每一個(gè)可以變化+/-2. 5度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的小翼(120)，其特征在于，所述小翼主體(122)還限定傾斜角(150)，在所述第二端部(128)處的所述傾斜角(150)在從大約64度至大約108度的范圍內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的小翼(120)，其特征在于，所述小翼主體(122)還限定預(yù)彎曲部分(146)，在所述第一端部(124)和所述第二端部(128)之間限定的所述預(yù)彎曲部分(146)在從大約1500毫米至大約3450毫米的范圍內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的小翼(120)，其特征在于，所述小翼主體(122)還限定展向半徑(138)和預(yù)彎曲部分(146)，所述小翼主體(122)的包括預(yù)彎曲部分(146)的那部分的所述展向半徑(138)在從大約1500mm至大約2500_的范圍內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的小翼(120)，其特征在于，所述小翼(120)還限定掃掠(144)，在所述第一端部(124)和所述第二端部(128)之間限定的所述掃掠(144)在從大約580毫米至大約970毫米的范圍內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的小翼(120)，其特征在于，所述小翼(120)還限定束角(152)，在所述第二端部(128)處的所述束角(152)在從大約O. 62度至大約I. 04度的范圍內(nèi)。
15.一種用于轉(zhuǎn)子葉片(100)的小翼(120)，包括: 小翼主體(122)，所述小翼主體(122)大體上根據(jù)表I中所示的值限定在沿著所述小翼主體(122)的多個(gè)徑向位置處的橫截面輪廓，所述橫截面輪廓被聯(lián)結(jié)，從而限定所述小翼主體(122)的標(biāo)稱形狀， 其中所述標(biāo)稱形狀位于表I中所提供的每個(gè)長(zhǎng)度值的+/-10%內(nèi)、表I中所提供的傾斜角(150)的每個(gè)值的+/-20度內(nèi)以及表I中所提供的束角(152)和扭角(148)的每個(gè)值的+/-I度內(nèi)的包絡(luò)中。
全文摘要
本發(fā)明涉及并公開(kāi)一種用于轉(zhuǎn)子葉片的小翼。該小翼可以大體上包括在第一端部和第二端部之間延伸的小翼主體。該小翼主體可以限定掃掠并且可以具有由曲線擬合限定的曲率，其中曲線擬合包括第一曲率半徑和第二曲率半徑。第一端部和第二端部之間的掃掠可以在從大約580毫米至大約970毫米的范圍內(nèi)。另外，第一曲率半徑可以在從大約1500毫米至大約2500毫米的范圍內(nèi)并且第二曲率半徑可以在從大約1200毫米至大約2000毫米的范圍內(nèi)。
文檔編號(hào)F03D1/06GK102767469SQ20121014200
公開(kāi)日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月30日
發(fā)明者K·U·克格勒, R·維杜拉, S·赫爾 申請(qǐng)人:通用電氣公司