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用于風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)子葉片的降噪裝置的制作方法

文檔序號(hào):11141729閱讀:1062來源:國知局
用于風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)子葉片的降噪裝置的制造方法

本發(fā)明涉及一種風(fēng)力機(jī)的轉(zhuǎn)子葉片。該轉(zhuǎn)子葉片包括用于降低由轉(zhuǎn)子葉片與從轉(zhuǎn)子葉片的前緣段流向后緣段的空氣流的相互作用所產(chǎn)生的噪聲的降噪裝置。



背景技術(shù):

當(dāng)提到獲準(zhǔn)使風(fēng)力機(jī)豎立時(shí),由風(fēng)力機(jī)的轉(zhuǎn)子葉片所產(chǎn)生的噪聲會(huì)變成一個(gè)關(guān)鍵因素。如果風(fēng)力機(jī)應(yīng)被豎立在靠近住宅區(qū)的位置,則尤其如此。因此,風(fēng)力機(jī)行業(yè)和研究機(jī)構(gòu)正在持續(xù)不斷地尋找降低并減弱由風(fēng)力機(jī)所產(chǎn)生噪聲的方法。

由轉(zhuǎn)子葉片與在轉(zhuǎn)子葉片附近流動(dòng)的空氣流的相互作用所產(chǎn)生的噪聲顯著地促成由風(fēng)力機(jī)產(chǎn)生的總噪聲。在過去已有人提出了與降低轉(zhuǎn)子葉片相關(guān)的噪聲的不同方法。

一種可選方法是提供附接到轉(zhuǎn)子葉片后緣的鋸齒形襟翼。另一種降低噪聲的可選方法是轉(zhuǎn)子葉片的翼型形狀的適應(yīng)設(shè)計(jì),具體地在轉(zhuǎn)子葉片的后緣段。

盡管有這些措施,但仍然存在進(jìn)一步降低由轉(zhuǎn)子葉片與在轉(zhuǎn)子葉片附近流動(dòng)的空氣流的相互作用所產(chǎn)生噪聲的需要和愿望。

此目的是通過獨(dú)立權(quán)利要求而實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選的改進(jìn)方案和修改描述于從屬權(quán)利要求中。

根據(jù)本發(fā)明提供一種風(fēng)力機(jī)的轉(zhuǎn)子葉片,其中該轉(zhuǎn)子葉片包括壓力側(cè)、吸力側(cè)、前緣段、和后緣段。后緣段包括后緣。轉(zhuǎn)子葉片還包括具有至少一個(gè)空氣動(dòng)力學(xué)裝置的降噪裝置,該空氣動(dòng)力學(xué)裝置是用于控制從轉(zhuǎn)子葉片的前緣段流向后緣段的空氣流。該空氣流建立起具有和轉(zhuǎn)子葉片的表面相鄰的渦旋的邊界層。空氣動(dòng)力學(xué)裝置位于轉(zhuǎn)子葉片的后緣段??諝鈩?dòng)力學(xué)裝置布置成使得它能夠?qū)⑦吔鐚拥臏u旋分開成若干個(gè)較小的子渦旋,因此降低由空氣流與轉(zhuǎn)子葉片的相互作用所產(chǎn)生的噪聲。

風(fēng)力機(jī)是指可以將風(fēng)能(即,來自風(fēng)的動(dòng)能)轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的設(shè)備。該機(jī)械能隨后被用于發(fā)電。風(fēng)力機(jī)也被稱為風(fēng)力發(fā)電站。

風(fēng)力機(jī)的轉(zhuǎn)子葉片在轉(zhuǎn)子葉片的大部分截面中具有翼型形狀。因此,壓力側(cè)、吸力側(cè)、前緣和后緣可以歸屬于轉(zhuǎn)子葉片。在前緣附近的區(qū)域被稱為前緣段。同樣地,在后緣附近的區(qū)域被稱為后緣段。當(dāng)轉(zhuǎn)子葉片處關(guān)于周圍空氣(即大氣)處于相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),空氣流在轉(zhuǎn)子葉片附近流動(dòng)。具體地,就風(fēng)力機(jī)的旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子葉片而言,存在從前緣段流向后緣段的空氣流。

在緊靠轉(zhuǎn)子葉片表面的位置,空氣流的速度接近零。隨著與轉(zhuǎn)子葉片表面的距離增大,空氣流的速度增加直到達(dá)到空氣流的自由流速度的值。其中空氣流速度低于99%的自由流速度的、與轉(zhuǎn)子葉片表面相鄰的層被稱為邊界層。在50至80米長的轉(zhuǎn)子葉片后緣段的邊界層的典型厚度共計(jì)為數(shù)厘米。換句話說,邊界層的典型厚度是在1厘米和10厘米之間。在邊界層中的空氣流至少部分地包括湍流。這意味著在邊界層中的空氣流包括渦旋。這些渦旋也被稱為旋流。當(dāng)這些渦旋到達(dá)邊緣或緣(例如后緣)時(shí),會(huì)產(chǎn)生明顯的噪聲。換句話說,渦旋通過后緣是在轉(zhuǎn)子葉片處的相當(dāng)大的噪聲發(fā)射源。

本發(fā)明的一個(gè)關(guān)鍵方面是提供在轉(zhuǎn)子葉片后緣的上游位置的一個(gè)或多個(gè)空氣動(dòng)力學(xué)裝置。這些空氣動(dòng)力學(xué)裝置將邊界層的渦旋分開成若干個(gè)較小的子渦旋。因此,這些空氣動(dòng)力學(xué)裝置起邊界層大渦旋的破壞者的作用。注意到與最初大渦旋在后緣的通過相比,較小渦旋(也被稱為子渦旋)在后緣的通過產(chǎn)生不同的噪聲。一個(gè)差異是可以歸因于由在后緣處的渦旋所產(chǎn)生噪聲的頻移。通常,子渦旋具有一組更高的頻率。因此,從后緣發(fā)射并散發(fā)具有更高頻率的噪聲。當(dāng)此高頻噪聲在圍繞轉(zhuǎn)子葉片的周圍空氣中傳播時(shí),這些高頻率的衰減增加。因此,降低的噪聲到達(dá)位于某個(gè)位置并且在與轉(zhuǎn)子葉片相距某個(gè)距離的收聽者。通過該機(jī)制,可大幅地降低由轉(zhuǎn)子葉片與在轉(zhuǎn)子葉片附近流動(dòng)的空氣流的相互作用所產(chǎn)生的噪聲。

因此,該降噪裝置的第一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是通過將邊界層的渦旋分開成(換句話說打碎成)多個(gè)較小的子渦旋,在后緣所產(chǎn)生噪聲的頻率被變換到更高的頻率。在轉(zhuǎn)子葉片附近的周圍空氣中,這些更高的頻率被更高效率地減弱。因此,在與風(fēng)力機(jī)相距典型距離處可聽見的噪聲被降低。

本發(fā)明降噪裝置的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是子渦旋的旋轉(zhuǎn)方向(換句話說旋轉(zhuǎn)軸線)會(huì)受到影響,因而可實(shí)現(xiàn)所產(chǎn)生噪聲的進(jìn)一步降低。如果例如所產(chǎn)生的子渦旋包括平行于在后緣段處的空氣流方向的旋轉(zhuǎn)軸線,則可實(shí)現(xiàn)子渦旋相對(duì)于轉(zhuǎn)子葉片表面的分離。換句話說,子渦旋在轉(zhuǎn)子葉片表面的上方被提高并且在增加的距離處經(jīng)過后緣。利用與后緣的這段距離,可以實(shí)現(xiàn)在后緣處所產(chǎn)生噪聲的進(jìn)一步降低。

應(yīng)注意在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,提供多個(gè)空氣動(dòng)力學(xué)裝置,這些空氣動(dòng)力學(xué)裝置導(dǎo)致在空氣動(dòng)力學(xué)裝置下游位置所形成的渦旋面并且此渦旋面會(huì)使邊界層從轉(zhuǎn)子葉片的表面(具體地是從其中發(fā)生顯著散射的后緣)發(fā)生位移。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,轉(zhuǎn)子葉片包括葉根段,其中轉(zhuǎn)子葉片被布置且被制備用于附接到風(fēng)力機(jī)的輪轂。轉(zhuǎn)子葉片還包括葉尖段,該葉尖段是轉(zhuǎn)子葉片最遠(yuǎn)離葉根段的區(qū)段。空氣動(dòng)力學(xué)裝置在與葉尖段相鄰的轉(zhuǎn)子葉片的外40%、具體地外25%的位置連接到轉(zhuǎn)子葉片。

換句話說,有利的是將具有空氣動(dòng)力學(xué)裝置的降噪裝置放置在轉(zhuǎn)子葉片的外部。這是有利的,因?yàn)橛赊D(zhuǎn)子葉片與空氣流相互作用所產(chǎn)生的總噪聲中的大部分是在轉(zhuǎn)子葉片的外部產(chǎn)生。與轉(zhuǎn)子葉片的內(nèi)部相比,在轉(zhuǎn)子葉片的外部存在高風(fēng)速。因此,總噪聲中的相當(dāng)大的部分是由經(jīng)過在轉(zhuǎn)子葉片的此區(qū)域中的后緣的高速氣流所產(chǎn)生。

在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,空氣動(dòng)力學(xué)裝置位于空氣流的邊界層內(nèi)。

這具有使可由空氣動(dòng)力學(xué)裝置所造成的阻力最小化的優(yōu)點(diǎn)。由發(fā)明人所完成的測量和研究已證明:如果轉(zhuǎn)子葉片在標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行工況下在風(fēng)力機(jī)中運(yùn)轉(zhuǎn),那么完全浸沒于邊界層中的空氣動(dòng)力學(xué)裝置幾乎不造成額外的阻力。

在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,空氣動(dòng)力學(xué)裝置與后緣段成為一體并且直接地附接到轉(zhuǎn)子葉片的表面。

此實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是不必將額外的部件或零件導(dǎo)入和加入到轉(zhuǎn)子葉片的設(shè)計(jì)中。如果空氣動(dòng)力學(xué)裝置已包括在轉(zhuǎn)子葉片自身的制造過程中,那么此實(shí)施例是特別有利的。

空氣動(dòng)力學(xué)裝置與轉(zhuǎn)子葉片表面的連接可利用粘合劑(例如膠粘劑)或者利用機(jī)械方法而完成。粘合劑具有可以是例如纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的轉(zhuǎn)子葉片的結(jié)構(gòu)不受到顯著破壞的優(yōu)點(diǎn)。

在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,降噪裝置包括空氣動(dòng)力學(xué)裝置附接到其上的板。該板被安裝在轉(zhuǎn)子葉片的后緣段上。

如果完全制造和完成的轉(zhuǎn)子葉片中裝備有降噪裝置,那么此實(shí)施例是特別有利的。在將轉(zhuǎn)子葉片裝配到風(fēng)力機(jī)的輪轂之前,會(huì)是這樣的情況。如果用降噪裝置對(duì)現(xiàn)有的轉(zhuǎn)子葉片進(jìn)行改造,那么這也是有利的??諝鈩?dòng)力學(xué)裝置可單獨(dú)地附接到板,并且隨后將具有所附接降噪裝置的板與轉(zhuǎn)子葉片的后緣段連接。

此過程的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,與將每個(gè)單獨(dú)的空氣動(dòng)力學(xué)裝置連接到轉(zhuǎn)子葉片相比,板可更容易附接到轉(zhuǎn)子葉片。與各空氣動(dòng)力學(xué)裝置與轉(zhuǎn)子葉片的單獨(dú)連接相比,這也會(huì)更快地實(shí)現(xiàn)。

在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,降噪裝置位于另一個(gè)降噪裝置的上游位置。該另一個(gè)降噪裝置針對(duì)由該降噪裝置所產(chǎn)生的子渦旋進(jìn)行了優(yōu)化。因此,由空氣流與轉(zhuǎn)子葉片相互作用所產(chǎn)生的噪聲被進(jìn)一步減小。

本發(fā)明降噪裝置的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它可以很好地與其它的現(xiàn)有降噪裝置相結(jié)合。換句話說,所產(chǎn)生的在空氣動(dòng)力學(xué)裝置的下游傳播或發(fā)展的子渦旋可由另一個(gè)降噪裝置作進(jìn)一步控制。在這種情況下,有利的是使該另一個(gè)降噪裝置適應(yīng)于或使其優(yōu)化至例如子渦旋的旋轉(zhuǎn)方向及尺寸和速度的構(gòu)型。

這種另一個(gè)降噪裝置的一個(gè)例子是襟翼,例如鋸齒形襟翼。這種鋸齒形襟翼也被稱為鋸齒板或者Dino尾翼。

如果將該降噪裝置與安裝在后緣段上的襟翼結(jié)合,那么空氣動(dòng)力學(xué)裝置有利地位于襟翼的上游段。這是有利的,因?yàn)槿缓蠼笠淼慕翟肟赡苄钥梢猿浞值孬@益,空氣動(dòng)力學(xué)裝置將邊界層的初始的大渦旋分開,然后由襟翼的降噪特征作進(jìn)一步控制。

在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,如果后緣以大體上平行于轉(zhuǎn)子葉片的葉展方向的方式而延伸,那么空氣動(dòng)力學(xué)裝置位于后緣的上游最多20厘米距離處。在轉(zhuǎn)子葉片包括鋸齒形襟翼并因此后緣包括鋸齒形襟翼鋸齒狀突起的情況下,空氣動(dòng)力學(xué)裝置優(yōu)選地位于鋸齒狀突起的尖端的上游最多50厘米距離處。

在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,空氣動(dòng)力學(xué)裝置的高度比空氣動(dòng)力學(xué)裝置的相對(duì)厚度至少大三倍,具體地至少大五倍。

正如本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的,可以將翼展和翼弦賦值于翼型形狀的轉(zhuǎn)子葉片。翼展也被稱為轉(zhuǎn)子葉片的縱向軸線。它從轉(zhuǎn)子葉片的葉根段延伸至轉(zhuǎn)子葉片的葉尖段。轉(zhuǎn)子葉片的弦線在翼展的垂直方向上延伸。弦線是從轉(zhuǎn)子葉片的前緣到后緣的直線。

空氣動(dòng)力學(xué)裝置的高度可以是例如1厘米。因?yàn)檫吔鐚雍秃缶壎蔚暮穸葹閿?shù)厘米,所以空氣動(dòng)力學(xué)裝置被完全地浸沒于邊界層中??諝鈩?dòng)力學(xué)裝置可具有從數(shù)毫米直到數(shù)厘米弦向尺寸的。然而,空氣動(dòng)力學(xué)裝置的最大相對(duì)厚度有利地僅為例如1毫米的十分之幾。有利的是使空氣動(dòng)力學(xué)裝置的最大相對(duì)厚度最小化,從而使邊界層中的空氣流的阻力最小化。

在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,在平行于轉(zhuǎn)子葉片的弦平面的平面中的空氣動(dòng)力學(xué)裝置的截面包括翼型形狀。

轉(zhuǎn)子葉片的弦平面是指在轉(zhuǎn)子葉片的特定的徑向位置由翼展和弦線所跨越的平面。這意味著在轉(zhuǎn)子葉片的各徑向位置,弦平面會(huì)是不同的。然而,實(shí)際上弦平面可沿翼展略微地變化。該空氣動(dòng)力學(xué)裝置在空氣動(dòng)力學(xué)裝置的俯視圖中包括翼型形狀的截面的事實(shí)應(yīng)被理解成:前緣、后緣及甚至壓力側(cè)和吸力側(cè)可以歸屬于該空氣動(dòng)力學(xué)裝置。有人提出對(duì)空氣動(dòng)力學(xué)裝置的截面的此形狀進(jìn)行最優(yōu)化控制并且使邊界層的渦旋破碎。與此同時(shí),空氣動(dòng)力學(xué)裝置的影響(例如空氣動(dòng)力學(xué)裝置的阻力)被最小化。

在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,降噪裝置包括被布置成沿后緣彼此緊靠的多個(gè)空氣動(dòng)力學(xué)裝置。翼型形狀空氣動(dòng)力學(xué)裝置的弦線是大體上彼此平行的。

換句話說,各空氣動(dòng)力學(xué)裝置彼此對(duì)齊地排成一行,具有相同的取向。此實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是易于制造。

在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,降噪裝置包括至少一對(duì)的空氣動(dòng)力學(xué)裝置,即,第一空氣動(dòng)力學(xué)裝置和第二空氣動(dòng)力學(xué)裝置。第一空氣動(dòng)力學(xué)裝置的弦線與第二空氣動(dòng)力學(xué)裝置的弦線形成在5度和90度之間、具體地在10度和60度之間范圍內(nèi)的角度。

在此實(shí)施例中,各空氣動(dòng)力學(xué)裝置的弦線并非彼此平行,但至少一對(duì)的空氣動(dòng)力學(xué)裝置顯示各自弦線與彼此成角度。這對(duì)空氣動(dòng)力學(xué)裝置的取向類似于已知可防止空氣流在轉(zhuǎn)子葉片處失速的一對(duì)渦旋發(fā)生器,其是一個(gè)有利替代。這種構(gòu)造的優(yōu)點(diǎn)是所產(chǎn)生子渦旋的可能的有序排列。由于具有兩個(gè)空氣動(dòng)力學(xué)裝置相對(duì)于彼此的該傾斜,因而可以獲得具有大體上平行于轉(zhuǎn)子葉片的此區(qū)域中的空氣流的旋轉(zhuǎn)軸線的渦旋。這具有進(jìn)一步降低隨后在轉(zhuǎn)子葉片后緣處所產(chǎn)生的噪聲的可能性。

在又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,使空氣動(dòng)力學(xué)裝置發(fā)生扭轉(zhuǎn)使得在靠近轉(zhuǎn)子葉片表面的空氣動(dòng)力學(xué)裝置底部的弦線與在空氣動(dòng)力學(xué)裝置頂部的的弦線形成在5度和60度之間、具體地在10度和45度之間范圍內(nèi)的角度。

換句話說且作為一個(gè)例子,在空氣動(dòng)力學(xué)裝置的底部,兩個(gè)相鄰的空氣動(dòng)力學(xué)裝置的弦線可以是平行的。由于空氣動(dòng)力學(xué)裝置的增加的高度,弦線的取向改變構(gòu)型,使得在兩個(gè)相鄰空氣動(dòng)力學(xué)裝置的頂部的弦線形成在5度和60度之間的角度。因此,可實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)空氣動(dòng)力學(xué)裝置的傾斜,這可具有額外的降噪的可能性,如上所述。

在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,在平行于轉(zhuǎn)子葉片的弦平面的平面中的空氣動(dòng)力學(xué)裝置的截面是大體上呈圓形。

此類型的空氣動(dòng)力學(xué)裝置也被稱為釘子。該空氣動(dòng)力學(xué)裝置可取向在相對(duì)于空氣動(dòng)力學(xué)裝置所附接的轉(zhuǎn)子葉片表面的大體垂直方向上。這種空氣動(dòng)力學(xué)裝置具有優(yōu)點(diǎn)易于制造的優(yōu)點(diǎn)。

在再一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,降噪裝置包括被布置成沿后緣彼此緊靠的多個(gè)空氣動(dòng)力學(xué)裝置,并且各空氣動(dòng)力學(xué)裝置的形狀和/或取向關(guān)于它們?cè)谵D(zhuǎn)子葉片的葉展位置是不同的。

利用各空氣動(dòng)力學(xué)裝置在轉(zhuǎn)子葉片葉展方向上的變化,可以實(shí)現(xiàn)局部范圍的降噪。葉展變化的另一個(gè)效果是例如靠近轉(zhuǎn)子葉片葉尖的位置會(huì)需要與被放置在轉(zhuǎn)子葉片更內(nèi)側(cè)的另一個(gè)空氣動(dòng)力學(xué)裝置所不同的尺寸。

在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,可將各空氣動(dòng)力學(xué)裝置的間距和分布選為規(guī)則圖案(例如具有一致的間距),或者可將它們選為在弦向和/或葉展方向上無規(guī)則地分布。同樣地,關(guān)于各空氣動(dòng)力學(xué)裝置的高度,可選擇一致的高度或無規(guī)則的分布。

在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,在將空氣動(dòng)力學(xué)裝置安裝在轉(zhuǎn)子葉片表面上的位置,空氣動(dòng)力學(xué)裝置大體上垂直于轉(zhuǎn)子葉片的表面。

換句話說,空氣動(dòng)力學(xué)裝置部不朝向在后緣處的轉(zhuǎn)子葉片表面傾斜,即不偏斜。

在又一個(gè)實(shí)施例中,在橫穿各空氣動(dòng)力學(xué)裝置且垂直于轉(zhuǎn)子葉片弦平面的截面中,被各空氣動(dòng)力學(xué)裝置所覆蓋的面積是在2%和50%之間。

下面,給出了空氣動(dòng)力學(xué)裝置的優(yōu)選尺寸:

優(yōu)選地,空氣動(dòng)力學(xué)裝置的高度,即其葉展方向延伸,是在1毫米和4厘米之間的范圍內(nèi)。

優(yōu)選地,空氣動(dòng)力學(xué)裝置的長度,即其弦向延伸,是在0.5毫米和4厘米之間的范圍內(nèi)。

優(yōu)選地,空氣動(dòng)力學(xué)裝置的寬度,即其最大相對(duì)厚度,是在0.5毫米和1厘米之間的范圍內(nèi)。

所提及的尺寸已被證明最適合于大范圍的典型的常規(guī)轉(zhuǎn)子葉片。

附圖說明

現(xiàn)在僅通過舉例并參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述,在附圖中:

圖1示出了風(fēng)力機(jī);

圖2示出了風(fēng)力機(jī)的轉(zhuǎn)子葉片;

圖3示出了裝備有降噪裝置的第一實(shí)施例的鋸齒形襟翼的透視圖;

圖4示出了圖3的降噪裝置的第一實(shí)施例的俯視圖;

圖5示出了被安裝在一個(gè)單獨(dú)板上的降噪裝置的第一實(shí)施例;

圖6示出了降噪裝置的第二實(shí)施例的透視圖;

圖7示出了降噪裝置的第三實(shí)施例的透視圖;

圖8示出了降噪裝置第四實(shí)施例的透視圖。

在附圖中的圖解說明是示意性的。注意到在不同的附圖中,可給相似或相同的元件提供相同的附圖標(biāo)記。

具體實(shí)施方式

在圖1中示出了風(fēng)力機(jī)10。該風(fēng)力機(jī)10包括機(jī)艙12和塔架11。機(jī)艙12被安裝在塔架11的頂部。借助于偏航軸承,機(jī)艙12被安裝成可相對(duì)于塔架11旋轉(zhuǎn)。機(jī)艙12相對(duì)于塔架11的旋轉(zhuǎn)軸線被稱為偏航軸線。

風(fēng)力機(jī)10還包括具有三個(gè)轉(zhuǎn)子葉片20(其中兩個(gè)轉(zhuǎn)子葉片20示于圖1中)的輪轂13。借助于主軸承,輪轂13被安裝成可相對(duì)于機(jī)艙12旋轉(zhuǎn)。輪轂13被安裝成可圍繞轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線14而旋轉(zhuǎn)。

風(fēng)力機(jī)10還包括將輪轂13與發(fā)電機(jī)15的轉(zhuǎn)子連接的主軸。輪轂13直接地連接到轉(zhuǎn)子,因此風(fēng)力機(jī)10被稱為無齒輪直驅(qū)風(fēng)力機(jī)。作為替代,輪轂13也可經(jīng)由齒輪箱連接到轉(zhuǎn)子。此類型的風(fēng)力機(jī)被稱為齒輪傳動(dòng)風(fēng)力機(jī)。

發(fā)電機(jī)15被容納在機(jī)艙12的內(nèi)部。發(fā)電機(jī)15包括轉(zhuǎn)子和定子。發(fā)電機(jī)15被布置成且制備成將來自轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)能轉(zhuǎn)換成電能。

圖2示出了風(fēng)力機(jī)的轉(zhuǎn)子葉片20。該轉(zhuǎn)子葉片20包括:具有葉根211的葉根段21、和具有葉尖221的葉尖段22。葉根211與葉尖221實(shí)質(zhì)上經(jīng)由翼展26連接,該翼展26是遵循轉(zhuǎn)子葉片20的形狀。如果轉(zhuǎn)子葉片是矩形形狀的物體,翼展26將會(huì)是直線。然而,因?yàn)檗D(zhuǎn)子葉片20是以變化的厚度為特征,所以翼展26也略微地形成曲線或彎曲。應(yīng)注意,如果轉(zhuǎn)子葉片20自身發(fā)生彎曲,那么翼展26也將會(huì)彎曲。

轉(zhuǎn)子葉片20還包括具有前緣241的前緣段24、和具有后緣231的后緣段23。

后緣段23圍繞后緣231。同樣地,前緣段24圍繞前緣241。

在各葉展方向位置,可以限定將前緣241與后緣231連接的弦線27。應(yīng)注意,弦線27垂直于翼展26。肩部28被定義在弦線具有最大翼弦長度的區(qū)域中。

此外,轉(zhuǎn)子葉片20可以被劃分為包括與葉根段21相鄰的轉(zhuǎn)子葉片20的一半的內(nèi)側(cè)部、和包括與葉尖段22相鄰的轉(zhuǎn)子葉片20的一半的外側(cè)部。

圖3示出了降噪裝置30的第一實(shí)施例的透視圖。該降噪裝置30包括多個(gè)空氣動(dòng)力學(xué)裝置31。這些空氣動(dòng)力學(xué)裝置31在尺寸和取向上是相同的。換句話說,它們是一致的并且它們被放置使得兩個(gè)相鄰的空氣動(dòng)力學(xué)裝置31是一致的且具有相同的間距。空氣動(dòng)力學(xué)裝置31被安裝在襟翼34上。該襟翼34包括在襟翼34的下游段鋸齒狀的突起343。圖3中示出了正在從轉(zhuǎn)子葉片前緣段流向后緣段的空氣流32。

因此,上游段和下游段可以歸屬于且被分配給襟翼34。應(yīng)注意,該襟翼包括連接段342,利用該連接段342將襟翼34布置成被安裝到風(fēng)力機(jī)的轉(zhuǎn)子葉片。具體地,連接段342被指定安裝到轉(zhuǎn)子葉片的壓力側(cè)。最后,應(yīng)注意,與鋸齒狀突起343的尺寸相比,空氣動(dòng)力學(xué)裝置31的尺寸較小。

圖4示出了圖3中所示降噪裝置30的第一實(shí)施例,這次是在俯視圖中示出。此外,可以看到連接段342、鋸齒狀突起343和多個(gè)空氣動(dòng)力學(xué)裝置31。也示出了襟翼34的上游段341。在圖4中上游段341不是在襟翼34的左邊緣,因?yàn)槠渲邪惭b襟翼34的原始轉(zhuǎn)子葉片的后緣將緊密地局限于襟翼34的上游段341。換句話說,連接段342將例如利用粘合劑被連接在轉(zhuǎn)子葉片的壓力側(cè)。

關(guān)于空氣動(dòng)力學(xué)裝置31,示出了空氣動(dòng)力學(xué)裝置31的弦線314和弦向尺寸312、以及最大相對(duì)厚度311??梢钥吹剑蚁虺叽?12顯著地大于最大相對(duì)厚度311。因此,阻力被最小化并且邊界層的初始渦旋被空氣動(dòng)力學(xué)裝置31高效率地分開。

圖5示出了降噪裝置30的第一實(shí)施例的一組空氣動(dòng)力學(xué)裝置31的另一個(gè)透視圖。在這種情況下,空氣動(dòng)力學(xué)裝置31附接到單獨(dú)的板33。此板33也被稱為基板。具有預(yù)先裝配和安裝的空氣動(dòng)力學(xué)裝置31的此板33可以容易地連接到現(xiàn)有的轉(zhuǎn)子葉片。特別有利的是對(duì)現(xiàn)有轉(zhuǎn)子葉片進(jìn)行改造。通過在被裝配且安裝的轉(zhuǎn)子葉片處使用有降噪裝置30的此板33對(duì)現(xiàn)有轉(zhuǎn)子葉片進(jìn)行升級(jí)和改造也是可能的。換句話說,由于利用板33將降噪裝置30與轉(zhuǎn)子葉片連接的容易性,因而不必拆卸輪轂的轉(zhuǎn)子葉片。

圖6示出了降噪裝置的第二實(shí)施例的透視圖。更具體地,圖中示出了一對(duì)空氣動(dòng)力學(xué)裝置。圖中示出了第一空氣動(dòng)力學(xué)裝置41和第二空氣動(dòng)力學(xué)裝置42。這兩個(gè)空氣動(dòng)力學(xué)裝置41、42的構(gòu)造是相似的。然而,將空氣動(dòng)力學(xué)裝置41、42安裝在板33上的取向是不同的。具體地,第一空氣動(dòng)力學(xué)裝置41的弦線411與第二空氣動(dòng)力學(xué)裝置42的弦線421形成角度43。在圖6中所示的實(shí)例中,此角度43為大約30度。通過比較,如果這兩個(gè)空氣動(dòng)力學(xué)裝置41、42大體上彼此平行,那么角度43將會(huì)明顯地較小,或者將會(huì)甚至根本不存在。

在圖6中,也可以看到第一空氣動(dòng)力學(xué)裝置41的高度313與第一空氣動(dòng)力學(xué)裝置41的最大相對(duì)厚度311的比率大于3。這是有利的,因?yàn)樗鼉?yōu)化了空氣動(dòng)力學(xué)裝置對(duì)邊界層渦旋的影響,同時(shí)不給轉(zhuǎn)子葉片增加顯著的阻力。

圖7示出了一個(gè)略微不同的實(shí)施例,即,降噪裝置的第三實(shí)施例的透視圖。圖中示出了相對(duì)于它們的垂直構(gòu)造被扭轉(zhuǎn)的一對(duì)空氣動(dòng)力學(xué)裝置。在空氣動(dòng)力學(xué)裝置的底部,各空氣動(dòng)力學(xué)裝置的弦線大體上平行。然而,由于各空氣動(dòng)力學(xué)裝置的扭轉(zhuǎn),在各空氣動(dòng)力學(xué)裝置頂端的弦線形成一個(gè)角度。

具體地,底部弦線51與頂部弦線52形成角度53。應(yīng)注意,頂部弦線52向底部弦線的平面(即底部弦線51的弦平面)的投影正好形成角度53。此外,如果沒有扭轉(zhuǎn),那么底部弦線51與頂部弦線52將會(huì)形成角度53,該角度53是可忽略的或者甚至根本不存在。

最后,圖8示出了降噪裝置30的第四實(shí)施例的透視圖。該降噪裝置30包括多個(gè)空氣動(dòng)力學(xué)裝置31,這些空氣動(dòng)力學(xué)裝置31被安裝在襟翼34上,具體地表現(xiàn)為齒狀突起343的鋸齒形襟翼。此外,襟翼34包括被指定用于將襟翼34與轉(zhuǎn)子葉片的壓力側(cè)連接的連接段342。

空氣動(dòng)力學(xué)裝置31具有釘子的形狀??梢哉f,在俯視圖中空氣動(dòng)力學(xué)裝置31的截面將會(huì)具有圓形形狀。在圖8中,空氣動(dòng)力學(xué)裝置31沿后緣均勻地分布。在另一個(gè)可選方法中,也有利的是將各空氣動(dòng)力學(xué)裝置(即釘狀的空氣動(dòng)力學(xué)裝置)以不同的方式分布。例如,可存在各空氣動(dòng)力學(xué)裝置在弦向的無規(guī)則分布和/或在葉展方向的無規(guī)則取向的分布。

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