本实用新型专利技术公开了一种结合了增功、降噪、防雷功能的后缘装置，包括L型防雷降噪增功装置和平板型防雷降噪增功装置。L型防雷降噪增功装置和平板型防雷降噪装置中包含有金属材料，安装在叶片压力面后缘，防雷导线一端连接L型防雷降噪增功部件或平板型防雷降噪部件，一端连接到叶身主体接闪器或叶片主体防雷导线。与现有技术相比，本实用新型专利技术在增功的同时，可以实现很好的降噪效果，同时防雷效果也明显优于现有技术。
【技术实现步骤摘要】
一种结合了增功、降噪、防雷功能的后缘装置
本技术涉及风力发电机组风轮叶片
，具体涉及一种结合了增功、降噪、防雷功能的后缘装置。
技术介绍
通过大量对叶片雷击破坏案例的调研发现，风电叶片在旋转运行中，附近电磁场会随着叶片旋转发生变化，最终导致雷击不一定会落在叶尖位置，而是落在叶尖一定距离范围的后缘位置。当前的接闪器一般都是在叶尖和后缘分散设置的，发生上述情况时，雷击很大概率不能落在接闪器上，如将易发生雷击的叶尖后缘位置布置连续分布的接闪器，必将大幅提升接闪效率。叶尖后缘位置也是增功、降噪部件的安装位置，当前在叶片上安装格尼襟翼等增功附件已经成为提升机组发电量的主要方法之一，根据叶片气动性能，格尼襟翼主要分布在叶片长度三分之二到叶尖直接的后缘位置。叶片的噪声主要产生在叶片后缘，因此降噪部件也布置在叶片的后缘位置。考虑到实现上述三种功能的部件都集中安装在叶尖段的后缘部分，如能将这三种功能能联合实现，不仅可以避免不同部件之间互相干涉、简化工艺、提高结构的可靠性，还大大扩大接闪区域，大幅提高接闪率。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种结合了增功、降噪、防雷功能的风力发电叶片后缘装置，以解决上述背景中提出的问题。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种结合了增功、降噪、防雷功能的后缘装置，所述装置同时具有风电机组增功，叶片降噪，叶片防雷三种功能；并采用其特定的布置，实现装置整体的增功，降噪，叶片主动引雷，防止叶片主体雷击的能力。其中，所述的后缘装置为板状部件，其可采用两种结构形式：L型或平板型板状部件，在叶片上至少安装一种或两种同时安装。其中，所述的后缘装置其增功能力是利用该装置安装在叶片的后缘，增大后缘的扫风面积及后缘增加反向涡流的理论上实现的。降噪能力是将该部件的尖端设计为锯齿形。防雷能力是将在增功部件的基础上内嵌或外贴超薄金属片及金属镀层实现，另外，后缘装置也可以整体使用金属材质；其中，所述的后缘装置其降噪及防雷性能也可通过另一种形式实现，在装置的一侧设置锯齿型毛刷，锯齿型毛刷为含有金属丝的毛刷，另一侧粘接在叶片壳体上，粘接宽度采用10-100mm范围；其中，所述的后缘装置主体安装在叶片压力面后缘，装置一端与叶尖接闪器或铝叶尖连接，另一端连接到叶身接闪器或叶片主体防雷导线上；其中，所述防雷导线，一端连接防雷降噪增功部件，一端连接到叶身主体接闪器或叶片主体防雷导线；其中，所述L型防雷降噪增功装置，采用L外形，其中，水平边用于同叶片壳体的粘接，竖直边加工成锯齿型，高度采用10mm-100mm范围；其中，所述平板型防雷降噪装置，安装在叶片压力面后缘，采用平板外形，平板一侧加工成锯齿形状或锯齿型毛刷，锯齿型毛刷为含有金属丝的毛刷，另一侧粘接在叶片壳体上，粘接宽度采用10-100mm范围；其中，所述L型防雷降噪增功装置和平板型防雷降噪装置，根据不同的气动功能的需求，安装在叶片不同展向位置的压力面后缘，以取得最优结果；其中，所述L型防雷降噪增功装置和平板型防雷降噪装置，相邻两装置间使用金属件连接，保证部件之间导通性。其中，采用联合设计的方式对两种装置的布局进行优化，确定L型防雷降噪增功装置安装位置和范围后，依据叶片翼型的气动特性、叶片尾缘气流特点，辅助使用平板型防雷降噪装置，达到最优的防雷、降噪、增功效果。另外，本技术还公开了一种结合了增功、降噪、防雷功能的风力发电叶片后缘装置的设计和布置方法。(1)、在叶片后缘使用一种或两种后缘装置优化组合对风力发电机组进行防雷、降噪、增功，所述后缘装置包括L型防雷降噪增功装置和平板型防雷降噪装置；(2)、通过对叶片气动特性的深入研究，确定两种部件的组合和准确定位；(3)、采用联合设计的方式对两装置的布局进行优化，确定L型防雷降噪增功装置安装位置和范围后，依据叶片翼型的气动特性、叶片尾缘气流特点，辅助使用平板型防雷降噪装置，达到最优的防雷、降噪、增功效果。其中，所述L型防雷降噪增功装置安装在叶片压力面后缘，展向可分布在叶片长度三分之二到叶尖位置，结合工程算法优化其安装位置，作用在于增加了翼型后缘处有效弯度，提供截面设计工况下的升力系数达到增加气动效率的目的。其锯齿结构也可以有效的改善叶片尾缘涡的脱落特性，从而可以达到降低噪声的效果。其中，所述平板型防雷降噪装置安装在叶片压力面后缘，展向可分布在叶片长度三分之二到叶尖位置，其主要作用是通过后缘锯齿结构有效的改善叶片尾缘涡的脱落特性，从而可以达到降低噪声的效果，同时增加了叶片的弦长，也有一定程度的增功作用。其中，根据仿真计算，雷击大概率发生在靠近叶尖5m的位置，当雷电流较小时也会出现在靠近叶尖20m范围的任意位置，当赋予降噪、增功的后缘装置接闪功能后，大大提高了叶片的接闪面积和区域，可有效的防护整只叶片。本技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果。相比传统的增功、降噪和防雷功能单独实现的方案，本技术三个功能统一实现，主要有以下优点和有益效果。1、三功能统一实现，避免不同装置直接的干涉，简化了安装工艺，提高了结构的可靠性；2、三功能统一实现，施工周期和成本也大大降低，容易推广、利于产业化推进；3、外置防雷系统相对当前埋入内腔的防雷导线，更适合叶片旋转状态，提高了防雷系统接闪率，减少了叶片与机组的雷击破坏，从而提高了机组的使用寿命。4、增加了接闪面积，提高了接闪效率。附图说明图1所示为本技术提出的L型后缘装置的结构示意图；图2所示为本技术提出的平板型的结构示意图；图3为图1中L型后缘装置的安装示意图；图4为图2中平板型后缘装置安装示意图；图5为L型防雷降噪增功装置和平板型防雷降噪装置在叶片后缘的分布情况。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。应当说明的是，本申请中所述的“连接”和用于表达“连接”的词语，如“相连接”、“相连”等，既包括某一部件与另一部件直接连接，也包括某一部件通过其他部件与另一部件相连接。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用属于“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、部件或者模块、组件和/或它们的组合。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。如图1-图5所示，本技术提供了一种结合了增功、降噪、防雷功能的后缘装置及安装方法，叶片压力面后缘不同展向区域同时安装L型增功降噪防雷装置1和平板型降噪防雷装置2中的一种或两种，以实现最优化的增功降噪防雷功能。首先，根据叶片气动性能、气流特点、雷击特点确定两种后缘装置分布区域，再结合风场实际风况的特性进行优化设计，对两种后缘装置的外形尺寸、分布区域进行调整，在实现增功、降噪、防雷功能的基础上，通过优化设计各装置的分布区间，提高装置工艺性和可靠性。增功功能的主要依据风场实际风况、机组的功率曲线、叶片气动外形等进行设计，影响机组功率的参数如以下公式所示：其中,V:平均风速，Cp：功率系数，η：系统效率，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种结合了增功、降噪、防雷功能的后缘装置，其特征在于，其为板状部件，安装在叶片的后缘，且尖端设计为锯齿形，所述板状部件内嵌或外贴超薄金属片及具有金属镀层实现，或者，所述板状部件整体使用金属材质。
【技术特征摘要】
1.一种结合了增功、降噪、防雷功能的后缘装置，其特征在于，其为板状部件，安装在叶片的后缘，且尖端设计为锯齿形，所述板状部件内嵌或外贴超薄金属片及具有金属镀层实现，或者，所述板状部件整体使用金属材质。2.根据权利要求1所述的一种结合了增功、降噪、防雷功能的后缘装置，其特征在于，所述板状部件的结构形式为：L型或平板型。3.根据权利要求2所述的一种结合了增功、降噪、防雷功能的后缘装置，其特征在于，在叶片上安装一种结构形式的板状部件，或者，同时安装两种结构形式的板状部件。4.根据权利要求3所述的一种结合了增功、降噪、防雷功能的后缘装置，其特征在于，对于板状部件，在其一侧设置成锯齿形状或锯齿型毛刷，锯齿型毛刷为含有金属丝的毛刷，另一侧粘接在叶片壳体上，粘接宽度采用10-100mm范围。5.根据权利要求4所述的一种结合了增功、降噪、防雷功能的后缘装置，其特征在于，所述板状部件的一端与叶尖接闪器...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵春妮，吴映芳，赵福春，张立新，朱英伟，叶克东，袁魏华，
申请(专利权)人：中科国风检测天津有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12
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