风力涡轮机叶片及风力涡轮发电机制造技术

本发明专利技术涉及风力发电领域，尤其涉及一种风力涡轮机叶片及风力涡轮发电机，风力涡轮机叶片包括刀锋部、用于与风力涡轮机的轮毂连接的叶片根部及设于刀锋部与叶片根部之间的翼型部分；翼型部分包括具有后缘的平背翼型件；平背翼型件的后缘厚度比Y的范围为5％-YH％；其中，后缘厚度比Y为后缘厚度与最大叶片厚度的比率；YH的数值通过下式求得：YH＝1.5X-30，式中，X为最大叶片厚度与弦长的比率，X的取值范围为大于40％且小于等于50％。本发明专利技术的翼型部分通过采用平背翼型设计，并将后缘厚度比控制在最佳的数值范围，在不增加叶片重量的基础上，提高了叶片的空气动力学特性，提高了风能的转换效率，增加了电力的生产量。

【技术实现步骤摘要】
风力涡轮机叶片及风力涡轮发电机
[0001 ] 本专利技术涉及风力发电领域，尤其涉及一种风力涡轮机叶片及风力涡轮发电机。
技术介绍
近年来，使用风力涡轮发电机利用风力发电日益流行，在风力涡轮发电机中，风的动能通过叶片(即转子，包括叶片)的旋转将风能换成电能。如何通过叶片设计来提高风能的转换效率，以生产更多的电力，是人们研究的一个方向。相关技术中常通过增加叶片直径的做法来增加电力的生产量，然而大直径的叶片带来了较大的重量负载，这不仅增加了叶片的制造成本，而且还需要配套较大的外套及支撑件，这使得整个电动机的制造成本也大大增加。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种风力涡轮机叶片，以解决上述的问题。 在本专利技术的实施例中，提供了一种风力涡轮机叶片，包括:刀锋部、用于与风力涡轮机的轮毂连接的叶片根部及设于刀锋部与叶片根部之间的翼型部分；翼型部分包括具有后缘的平背翼型件；平背翼型件的后缘厚度比Y的范围为5%-YH%;其中，后缘厚度比Y为后缘厚度与最大叶片厚度的比率；YH的数值通过下式求得:YH = 1.5X-30，式中，X为最大叶片厚度与弦长的比率，X的取值范围为大于40%且小于等于50%。 进一步，当T彡-5S+5时，平背翼型件的后缘厚度比Y的取值满足:X-20彡Y彡1.5X-30 ;当T彡-5S+6时，平背翼型件的后缘厚度比Y的取值满足:5 ^ Y ^ 0.5X-5 ；当-5S+5〈T〈-5S+6时，平背翼型件的后缘厚度比Y的取值满足:0.5X-5〈Y〈X-20 ;其中，S = Lcmax/R, Lcmax为最大弦长，R为风力涡轮机叶片的旋转半径；T =RQ*Lr/R,RQ为刀锋部的圆周速度,Lr为特定弦长；Lr按下述规则选定:Lr距离风力润轮机叶片的旋转圆心的距离r与风力涡轮机叶片的旋转半径R的比值为0.8。 进一步，当X的取值范围为大于等于35%小于等于40%时，平背翼型件的后缘厚度比Y的取值满足X-35彡Y彡4X-130。 进一步，平背翼型件包括沿压力侧表面延伸至所述后缘的后面的压力侧延长面及沿吸入侧表面延伸至后缘的后面的吸入侧延长面。 进一步，翼型部分上设置有覆盖部件。 本专利技术的实施例还提供了一种风力涡轮发电机，包括上述的风力涡轮机叶片。 与现有技术相比本专利技术的有益效果是:翼型部分采用平背翼型设计，并将后缘厚度比控制在最佳的数值范围，在不增加叶片重量的基础上，提高了叶片的空气动力学特性，提高了风能的转换效率，增加了电力的生产量。 【附图说明】 图1是本专利技术风力涡轮发电机的结构示意图； 图2是本专利技术风力涡轮机叶片的立体图； 图3是本专利技术风力涡轮机叶片平背翼型件的结构示意图； 图4A是图2中的A-A截面图，4B是图2中的B-B截面图，4C是图2中的C-C截面图； 图5是本专利技术风力涡轮机叶片平背翼型件一个实施例的内部结构示意图； 图6是本专利技术风力涡轮机叶片平背翼型件另一个实施例的内部结构示意图。 图7是本专利技术风力涡轮机叶片平背翼型件一个实施例的截面图； 图8是本专利技术风力涡轮机叶片平背翼型件另一个实施例的截面图； 图9是本专利技术风力涡轮机叶片平背翼型件另一个实施例的截面图。 【具体实施方式】 下面通过具体的实施例子并结合附图对本专利技术做进一步的详细描述。 参图1至图9所示。图1是本专利技术风力涡轮发电机的结构示意图；图2是本专利技术风力涡轮机叶片的立体图；图3是本专利技术风力涡轮机叶片平背翼型件的结构示意图；图4A是图2中的A-A截面图，4B是图2中的B-B截面图，4C是图2中的C-C截面图；图5是本专利技术风力涡轮机叶片平背翼型件一个实施例的内部结构示意图；图6是本专利技术风力涡轮机叶片平背翼型件另一个实施例的内部结构示意图；图7是本专利技术风力涡轮机叶片平背翼型件一个实施例的截面图；图8是本专利技术风力涡轮机叶片平背翼型件另一个实施例的截面图；图9是本专利技术风力涡轮机叶片平背翼型件另一个实施例的截面图。 本实施例提供了一种风力涡轮机叶片1，包括:刀锋部2、用于与风力涡轮机的轮毂112连接的叶片根部4及设于刀锋部2与叶片根部4之间的翼型部分6 ;翼型部分6包括具有后缘8的平背翼型件10 ； 平背翼型件10的形状是由叶片厚度比X和后缘厚度比Y之间的关系表示，X为最大叶片厚度tmx与弦长Lc的比率，X = tMX/Lc0 Y为后缘厚度tTE与最大叶片厚度tmx的比率，Y — tTE/tMX。 平背翼型件10的后缘厚度比Y的范围为5% -ΥΗ%;其中，后缘厚度比Y为后缘厚度与最大叶片厚度的比率； YH的数值通过下式求得:YH= 1.5Χ-30，式中，X为最大叶片厚度与弦长的比率，X的取值范围为大于40%且小于等于50%。 本实施例提供的风力涡轮机叶片1，翼型部分采用平背翼型设计，并将后缘厚度比Y控制在最佳的数值范围，在不增加叶片重量的基础上，提高了叶片的空气动力学特性，提高了风能的转换效率，增加了电力的生产量。 在本实施例中，当T < -5S+5时，平背翼型件10的后缘厚度比Y的取值满足:X-20 ^ Y ^ 1.5Χ-30 ； 当T彡-5S+6时，平背翼型件10的后缘厚度比Y的取值满足:5彡Y彡0.5Χ-5 ； 当-5S+5〈T〈_5S+6时，平背翼型件10的后缘厚度比Y的取值满足:0.5X-5〈Y〈X-20 ； 其中，S = Lcmax/R, Lcmx为最大弦长，R为风力涡轮机叶片I的旋转半径；T =RQ*Lr/R,RQ为刀锋部2的圆周速度,Lr为特定弦长；Lr按下述规则选定:Lr距离风力润轮机叶片的旋转圆心的距离r与风力涡轮机叶片I的旋转半径R的比值为0.8。 在本实施例中，当X的取值范围为大于等于35%小于等于40%时，平背翼型件10的后缘厚度比Y的取值满足X-35彡Y彡4X-130。 在本实施例中，平背翼型件10包括沿压力侧表面12延伸至所述后缘8的后面的压力侧延长面52及沿吸入侧表面14延伸至后缘8的后面的吸入侧延长面54。 在本实施例中，翼型部分6上设置有覆盖部件60。 本专利技术的实施例还提供了一种风力涡轮发电机110，包括由上述的风力涡轮机叶片I。 下面对本专利技术做进一步更详细的描述。 如图1所示，风力涡轮发电机110设置有至少一个风力涡轮机叶片1，叶片I与轮毂112连接，轮毂112与机舱114连接，塔116支承机舱114。风力涡轮机叶片I的旋转被输入到发电机进行发电。风力涡轮机叶片I可使用任何固定部件将风力涡轮机叶片I的叶片根部4固定到轮毂112。 如图2所示，风力涡轮机叶片I包括刀锋部2，叶片根部4和设置在刀锋部2及叶片根部4之间的翼型部分6，翼型部分6包括前缘7，翼型部分6的至少一部分具有钝化的后缘8。换句话说，在翼型部分6至少部分地包括一个平背翼型件10与后缘8。 如图3A及图3B所示，平背翼型件10是由一个压力侧表面12和吸力侧表面14形成的。图3A和图3B显示了后缘8的后缘厚度tTE，平背翼型件10的前缘7和后缘8和正交平面的N个正交的弦及弦16的弦长Lc。弦16连接后缘表面9的中间点。如图3B所示，该后缘表面9相对于弦16倾斜的情况下，后缘厚度tTE如图中所示。 在图3A和图3B中，压力侧表面12本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风力涡轮机叶片，其特征在于，包括：刀锋部、用于与风力涡轮机的轮毂连接的叶片根部及设于所述刀锋部与所述叶片根部之间的翼型部分；所述翼型部分包括具有后缘的平背翼型件；所述平背翼型件的后缘厚度比Y的范围为5％‑YH％；其中，后缘厚度比Y为后缘厚度与最大叶片厚度的比率；YH的数值通过下式求得：YH＝1.5X‑30，式中，X为最大叶片厚度与弦长的比率，X的取值范围为大于40％且小于等于50％。

【技术特征摘要】
1.一种风力涡轮机叶片，其特征在于，包括: 刀锋部、用于与风力涡轮机的轮毂连接的叶片根部及设于所述刀锋部与所述叶片根部之间的翼型部分； 所述翼型部分包括具有后缘的平背翼型件； 所述平背翼型件的后缘厚度比Y的范围为5% -YH% ； 其中，后缘厚度比Y为后缘厚度与最大叶片厚度的比率； YH的数值通过下式求得: YH= 1.5X-30，式中，X为最大叶片厚度与弦长的比率，X的取值范围为大于40%且小于等于50%。2.根据权利要求1所述的风力涡轮机叶片，其特征在于， 当T < -5S+5时，所述平背翼型件的后缘厚度比Y的取值满足:X-20 ^ 1.5X-30 ； 当T彡-5S+6时，所述平背翼型件的后缘厚度比Y的取值满足:5 < Y < 0.5X-5 ； 当-5S+5〈T〈-5S+6时，所述平背翼型件的后缘厚度比Y的取值满足:0.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：安娜，沈中渝，
申请(专利权)人：云南能投能源产业发展研究院，云南能投海装新能源设备有限公司，
类型：发明
国别省市：云南;53