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具有光學(xué)的壓力傳感器的風(fēng)能設(shè)備以及用于運(yùn)行風(fēng)能設(shè)備的方法與流程

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技術(shù)特征:

1.一種風(fēng)能設(shè)備(100),其具有至少一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片(108)和至少一個(gè)設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子葉片(108)上的光學(xué)的壓力傳感器(18)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)能設(shè)備,其中至少一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片(108)至少具有兩個(gè)在所述轉(zhuǎn)子葉片(108)的壓力側(cè)(38)上的光學(xué)的壓力傳感器(18)和/或兩個(gè)在抽吸側(cè)(36)上的光學(xué)的壓力傳感器(18),或至少四個(gè)對(duì)稱(chēng)地分布在壓力側(cè)和抽吸側(cè)(36,38)上的光學(xué)的壓力傳感器(18)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的風(fēng)能設(shè)備,其中所述光學(xué)的壓力傳感器(18)或所述光學(xué)的壓力傳感器中的至少一個(gè)在葉片后緣(12)的區(qū)域中,尤其設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子葉片(108)的輪廓深度的95%和100%之間的范圍中、優(yōu)選設(shè)置在98%處,尤其設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子葉片的位于徑向外部的區(qū)域中,例如設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子葉片(108)的位于徑向外部的30%至40%處。

4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的風(fēng)能設(shè)備,其中多個(gè)光學(xué)的壓力傳感器(18)沿流動(dòng)方向(14)偏移地設(shè)置,使得位于下游的壓力傳感器(18)保持不被位于上游的壓力傳感器(18)的過(guò)渡楔影響,其中所述偏移角尤其在5°至20°的范圍中、優(yōu)選為15°,其在葉片輪廓前緣(滯點(diǎn))處開(kāi)始分別沿著壓力側(cè)和抽吸側(cè)朝后緣伸展。

5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的風(fēng)能設(shè)備,其中至少一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片(108)具有一個(gè)或多個(gè)凹陷部,所述凹陷部尤其最大深度為2mm,其中在一個(gè)或多個(gè)所述凹陷部中設(shè)置有光學(xué)的所述壓力傳感器(18),或分別設(shè)置有光學(xué)的所述壓力傳感器(18)中的至少一個(gè)光學(xué)的壓力傳感器。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的風(fēng)能設(shè)備,其中在所述轉(zhuǎn)子葉片(108)中的一個(gè)或多個(gè)所述凹陷部是尤其通過(guò)銑削引入的通道。

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的風(fēng)能設(shè)備,其中一個(gè)或多個(gè)所述凹陷部由在相應(yīng)的所述凹陷部的區(qū)域中移除的犧牲層制造或形成。

8.根據(jù)權(quán)利要求5至7中任一項(xiàng)所述的風(fēng)能設(shè)備,其中一個(gè)或多個(gè)光學(xué)的所述壓力傳感器(18)通過(guò)粘貼固定在一個(gè)或多個(gè)所述凹陷部中。

9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的風(fēng)能設(shè)備,其中至少一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片(108)具有一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口,所述開(kāi)口用于連接所述轉(zhuǎn)子葉片(108)的外部環(huán)境(37)和所述內(nèi)部空間(35),所述轉(zhuǎn)子葉片(108)具有多個(gè)光學(xué)的壓力傳感器(18),所述壓力傳感器分別具有至少一個(gè)光導(dǎo)纖維(21),并且所述光導(dǎo)纖維(21)中的多個(gè)穿過(guò)所述開(kāi)口中的至少一個(gè)被引入所述內(nèi)部空間(35)中。

10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的風(fēng)能設(shè)備,其中轉(zhuǎn)動(dòng)部分除了所述轉(zhuǎn)子葉片(108)以外具有導(dǎo)流罩(110)和轉(zhuǎn)子轂(112),并且所述光導(dǎo)纖維(21)為了光學(xué)的所述壓力傳感器(18)的信息傳遞而尤其在所述轉(zhuǎn)子葉片(108)的內(nèi)部空間(35)中伸展至在所述導(dǎo)流罩(110)和/或所述轉(zhuǎn)子轂(112)中的區(qū)域。

11.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的風(fēng)能設(shè)備,其中所述風(fēng)能設(shè)備(100)除了轉(zhuǎn)動(dòng)部分以外具有靜止部分,并且所述風(fēng)能設(shè)備設(shè)置為,用于將光學(xué)的所述壓力傳感器(18)的得到的信息從所述轉(zhuǎn)動(dòng)部分傳遞到所述靜止部分中。

12.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的風(fēng)能設(shè)備,其中所述風(fēng)能設(shè)備(100)具有用于放大所述壓力傳感器(18)的信號(hào)的放大器和/或用于將光學(xué)的所述信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的變換器(22)。

13.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的風(fēng)能設(shè)備,其中所述風(fēng)能設(shè)備(100)具有至少一個(gè)信號(hào)處理裝置(28),以便接收光學(xué)的所述壓力傳感器(18)的信號(hào),并且尤其提供和/或準(zhǔn)備光學(xué)的所述壓力傳感器(18)的信號(hào),用于進(jìn)一步處理。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的風(fēng)能設(shè)備,其中所述風(fēng)能設(shè)備具有葉片角調(diào)節(jié)裝置(30),并且所述信號(hào)處理裝置(28)與所述葉片角調(diào)節(jié)裝置(30)連接,以便在葉片角調(diào)節(jié)時(shí)考慮光學(xué)的所述壓力傳感器的所評(píng)估的和/或所提供的信號(hào)。

15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的風(fēng)能設(shè)備,其中所述風(fēng)能設(shè)備具有發(fā)電機(jī)力矩調(diào)節(jié)裝置(32),并且所述信號(hào)處理裝置(28)與所述發(fā)電機(jī)力矩調(diào)節(jié)裝置(32)連接,以便在調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)力矩時(shí)考慮光學(xué)的所述壓力傳感器的所評(píng)估的和/或所準(zhǔn)備的信號(hào)。

16.一種用于運(yùn)行風(fēng)能設(shè)備、尤其根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)的風(fēng)能設(shè)備的方法,其中借助于設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子葉片(108)中的至少一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片上的壓力傳感器(18)檢測(cè)壓力值、尤其瞬時(shí)壓力值,所述壓力傳感器確定所述壓力值的隨時(shí)間的變化,并且借助于所述壓力值的隨時(shí)間的變化確定所述壓力傳感器或所述壓力傳感器中的每個(gè)壓力傳感器的頻譜和/或功率密度譜,并且從該頻譜、功率密度譜和/或借助于形成所述頻譜的頻譜圖,尤其借助于信號(hào)處理裝置(28)求得和/或確定所述轉(zhuǎn)子葉片(108)的入流模型。

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法,其中借助于所述入流模型檢測(cè)在所述葉片后緣(12)的區(qū)域中的流特性進(jìn)而尤其在所述轉(zhuǎn)子葉片(108)的模型的輔助下確定由所述轉(zhuǎn)子葉片(108)產(chǎn)生的聲功率并且輸送給葉片角調(diào)節(jié)裝置(30),其中在所述風(fēng)能設(shè)備(100)的所述葉片角調(diào)節(jié)裝置(30)中,依據(jù)所確定的所述聲功率,尤其也在考慮當(dāng)前風(fēng)速的情況下,對(duì)調(diào)節(jié)葉片角的設(shè)定的給定值進(jìn)行設(shè)定。

18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法,其中借助于所述入流模型調(diào)整所述風(fēng)能設(shè)備(100)的發(fā)電機(jī)力矩的調(diào)節(jié)裝置(32)的和/或所述葉片角調(diào)節(jié)裝置(30)的給定值。

19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法,其中借助于所述入流模型,尤其在所述抽吸側(cè)(36)的所述葉片后緣12的區(qū)域中檢測(cè)流、尤其湍流,并且鑒于低頻部分和/或值、尤其在低于1000Hz的頻率范圍中,在壁壓力波動(dòng)的功率密度譜中借助于信號(hào)處理裝置(28)確定所述流、尤其湍流,將所確定的低頻的部分和/或值輸送給所述葉片角調(diào)節(jié)裝置(32),并且改變和/或影響用于相關(guān)的所述轉(zhuǎn)子葉片(108)或用于所有轉(zhuǎn)子葉片(108)的葉片角調(diào)節(jié)裝置的給定值,使得基于產(chǎn)生的葉片角降低所確定的部分和/或值。

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