本發(fā)明涉及風力機葉片前緣保護裝置，特別涉及一種風力機葉片的保護裝置和風力發(fā)電設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、風力發(fā)電技術(shù)正朝著大型化和遠海化的方向不斷發(fā)展。然而，深遠海惡劣的運行環(huán)境和風輪葉片線速度的提高，導致葉片前緣損傷的風險顯著增加。葉片前緣的損傷不僅會破壞葉片的氣動外形，降低葉片性能，還會對風力發(fā)電機組的運行效率產(chǎn)生不利影響。

2、目前，風電行業(yè)通常采用前緣保護膜或涂料來解決葉片前緣腐蝕的問題。通過在葉片前緣表面覆蓋一層保護材料，形成一個物理屏障，以抵抗環(huán)境因素對葉片前緣的侵蝕和損壞。

3、然而，在安裝前緣保護膜或涂料的過程中，容易導致風力機葉片表面不均勻，出現(xiàn)氣泡或邊緣不平整等缺陷，影響風力機葉片的氣動外形，降低風力發(fā)電機組的效率。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的是提出一種風力機葉片的保護裝置和風力發(fā)電設(shè)備，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中風力機葉片前緣保護膜或涂料會降低風力發(fā)電機組效率的技術(shù)問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的風力機葉片的保護裝置，所述風力機葉片包括壓力面和吸力面，所述壓力面與所述吸力面，所述壓力面和所述吸力面的過渡連接處形成有葉片前緣段；

3、所述風力機葉片的保護裝置包括：

4、保護膜，所述保護膜沿所述風力機葉片的長度方向延伸，所述保護膜覆蓋于所述葉片前緣段；

5、微型渦流發(fā)生器，所述微型渦流發(fā)生器對應(yīng)所述保護膜的位置設(shè)置于所述吸力面。

6、在一實施方式中，所述保護膜和所述微型渦流發(fā)生器同步安裝于所述風力機葉片，展向位置為70％到葉尖，弦向位置為預設(shè)翼型弦長的20％，且所述微型渦流發(fā)生器設(shè)置于所述吸力面一側(cè)的所述保護膜的邊緣。

7、在一實施方式中，所述微型渦流發(fā)生器與所述保護膜形成模塊化組件。

8、在一實施方式中，所述微型渦流發(fā)生器的數(shù)量為多個，多個所述微型渦流發(fā)生器沿所述風力機葉片的長度方向間隔設(shè)置。

9、在一實施方式中，所述微型渦流發(fā)生器呈斜坡式結(jié)構(gòu)，所述微型渦流發(fā)生器于所述吸力面的正投影呈三角形結(jié)構(gòu)。

10、在一實施方式中，所述三角形結(jié)構(gòu)包括底邊和兩個腰邊，所述底邊的長度為w，所述底邊所對頂角與所述底邊之間的距離為c，所述底邊所對頂角的角平分線與一所述腰邊之間的夾角為α，所述微型渦流發(fā)生器的高度為h，相鄰兩個所述微型渦流發(fā)生器之間的距離為s，所述風力機葉片的邊界層位移厚度為δ；其中，s＝5*w，w＝0.73*δ，c＝1.64*δ，h＝0.4*δ，α＝24°。

11、在一實施方式中，所述微型渦流發(fā)生器的高度與所述風力機葉片的邊界層位移厚度的比值為r，r≤0.5。

12、在一實施方式中，所述保護膜和所述微型渦流發(fā)生器均密封連接于所述風力機葉片的表面。

13、本發(fā)明還提出一種風力發(fā)電設(shè)備，應(yīng)用如上述的風力機葉片的保護裝置。

14、本發(fā)明的技術(shù)方案通過在風力機葉片的葉片前緣段設(shè)置微型渦流發(fā)生器，在對風機葉片實現(xiàn)增功減阻、延遲分離的同時，對風力機葉片表面的干擾更小，能更好地維持氣動外形的平滑性。微型渦流發(fā)生器可抑制大尺度渦的生成，進而降低渦振發(fā)生的可能性，提高了風力機葉片的氣動穩(wěn)定性。此外，微型渦流發(fā)生器還能消除前緣保護膜臺階對風力機葉片外形的不利影響，減少氣流分離現(xiàn)象，進一步優(yōu)化了風力機葉片的氣動性能，從而提升了風力發(fā)電機組的整體性能和效率。

技術(shù)特征：

1.一種風力機葉片的保護裝置，其特征在于，所述風力機葉片(10)包括壓力面和吸力面(11)，所述壓力面與所述吸力面(11)，所述壓力面和所述吸力面(11)的過渡連接處形成有葉片前緣段(12)；

2.如權(quán)利要求1所述的風力機葉片的保護裝置，其特征在于，所述保護膜(100)和所述微型渦流發(fā)生器(200)同步安裝于所述風力機葉片(10)，展向位置為70％到葉尖，弦向位置為當前翼型弦長的20％，且所述微型渦流發(fā)生器(200)設(shè)置于所述吸力面(11)一側(cè)的所述保護膜(100)的邊緣。

3.如權(quán)利要求1所述的風力機葉片的保護裝置，其特征在于，所述微型渦流發(fā)生器(200)與所述保護膜(100)形成模塊化組件。

4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的風力機葉片的保護裝置，其特征在于，所述微型渦流發(fā)生器(200)的數(shù)量為多個，多個所述微型渦流發(fā)生器(200)沿所述風力機葉片(10)的長度方向間隔設(shè)置。

5.如權(quán)利要求4所述的風力機葉片的保護裝置，其特征在于，所述微型渦流發(fā)生器(200)呈斜坡式結(jié)構(gòu)，所述微型渦流發(fā)生器(200)于所述吸力面(11)的正投影呈三角形結(jié)構(gòu)(210)。

6.如權(quán)利要求5所述的風力機葉片的保護裝置，其特征在于，所述三角形結(jié)構(gòu)(210)包括底邊和兩個腰邊，所述底邊的長度為w，所述底邊所對頂角與所述底邊之間的距離為c，所述底邊所對頂角的角平分線與一所述腰邊之間的夾角為α，所述微型渦流發(fā)生器(200)的高度為h，相鄰兩個所述微型渦流發(fā)生器(200)之間的距離為s，所述風力機葉片(10)的邊界層位移厚度為δ；其中，s＝5*w，w＝0.73*δ，c＝1.64*δ，h＝0.4*δ，α＝24°。

7.如權(quán)利要求5所述的風力機葉片的保護裝置，其特征在于，所述微型渦流發(fā)生器(200)的高度與所述風力機葉片(10)的邊界層位移厚度的比值為r，r≤0.5。

8.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的風力機葉片的保護裝置，其特征在于，所述保護膜(100)和所述微型渦流發(fā)生器(200)均密封連接于所述風力機葉片(10)的表面。

9.一種風力發(fā)電設(shè)備，其特征在于，應(yīng)用如權(quán)利要求1至8中任一項所述的風力機葉片的保護裝置。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種風力機葉片的保護裝置和風力發(fā)電設(shè)備，涉及風力機葉片前緣保護裝置技術(shù)領(lǐng)域，其中，該風力機葉片的保護裝置包括保護膜和微型渦流發(fā)生器，保護膜沿風力機葉片的長度方向延伸，保護膜覆蓋于葉片前緣段；微型渦流發(fā)生器對應(yīng)保護膜的位置設(shè)置于吸力面。本發(fā)明通過在風力機葉片的葉片前緣段設(shè)置微型渦流發(fā)生器，在對風機葉片實現(xiàn)增功減阻、延遲分離的同時，對風力機葉片表面的干擾更小，能更好地維持氣動外形的平滑性。微型渦流發(fā)生器可抑制大尺度渦的生成，進而降低渦振發(fā)生的可能性，提高了風力機葉片的氣動穩(wěn)定性。此外，微型渦流發(fā)生器還能消除前緣保護膜臺階對風力機葉片的不利影響，提升風力發(fā)電機組的整體性能和效率。

技術(shù)研發(fā)人員：王丁丁,孫找,梁濕
受保護的技術(shù)使用者：三一（巴彥淖爾）風電裝備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/7