本发明专利技术涉及减少风轮机转子叶片的噪声的布置。该布置(10)包括风轮机转子叶片(20)和噪声减少器件。噪声减少器件包括锯齿状延伸部(41)，以用于至少减少从风轮机转子叶片(20)产生的噪声，且该噪声减少器件附连到后缘区段(27)。锯齿状延伸部(41)包括多个第一齿(61)和多个第二齿(62)。第一齿和第二齿的设计彼此不同，使得在风轮机转子叶片(20)的吸力侧(34)产生的吸力侧噪声和在风轮机转子叶片(20)的压力侧(33)处产生的压力侧噪声都由锯齿状延伸部(41)的齿减少。第一齿和第二齿布置成交替的周期性图案且相对于后缘流线(42)的倾角(43)彼此不同，或者其平台形状彼此不同。
【技术实现步骤摘要】
减少风轮机转子叶片的噪声的布置
本专利技术涉及减少风轮机转子叶片的噪声的布置。特别地，该布置包括噪声减少器件，所述噪声减少器件附连到风轮机转子叶片的后缘区段，且所述噪声减少器件以有利的方式减少由风轮机转子叶片产生的噪声。此外，本专利技术涉及减少风轮机转子叶片的噪声的方法。
技术介绍
噪声排放的水平是风轮机的关键和重要的设计参数。特别地，如果风轮机位于岸上且靠近居民区，则对于当地居民而言，由风轮机发出的噪声可能是令人厌烦的且恼人的。因此，已经花费了很大的研发努力来减少风轮机的噪声排放水平。 源于风轮机的噪声的很大一部分是由流经风轮机转子叶片的风产生的。更具体地，源于风轮机转子叶片的噪声的很大一部分是在风轮机转子叶片的后缘区段处产生的。 减少在风轮机转子叶片的后缘区段处产生的噪声的一种方式是使用锯齿状面板，其也被表示为DinoTail。用于风轮机转子叶片的锯齿状面板例如在欧洲专利申请EP2309119A1中被公开。锯齿状面板典型地具有面板或者板的形状，且在面板的至少一侧上包括锯齿，它们也称为齿。这样的锯齿状面板例如通过粘合剂附连到后缘区段。 锯齿状面板的齿典型地在它们的形状和布置方面被优化，使得风轮机转子叶片的总体噪声排放水平被最小化。 由风轮机转子叶片产生和发出的噪声的组成典型地是复杂的。在一方面，噪声在风轮机转子叶片的不同的区段或者位置处被产生或者生成。由于可典型地将压力侧和吸力侧指定给风轮机转子叶片，因此，总体噪声可分成源于压力侧的噪声和源于吸力侧的噪声。此外，所产生和发出的噪声的频谱可较宽。更具体地，由风轮机转子叶片产生的噪声可包括从几个赫兹直至几千赫兹的频率。 通过传统的锯齿状面板减少整个频率范围上的风轮机转子叶片的噪声仅仅在一定程度上是可行的。因此，存在这样的需求和希望:提供一种噪声减少器件来实现风轮机转子叶片的宽频带的噪声减少。特别地，希望减少源于风轮机转子叶片的压力侧的噪声和源于吸力侧的噪声两者。
技术实现思路
该目的通过独立权利要求实现。从属权利要求描述了本专利技术的有利的发展和修改。 根据本专利技术，提供了一种减少风轮机转子叶片的噪声的布置。该布置包括风轮机转子叶片和噪声减少器件。风轮机转子叶片包括根部端、末梢端、前缘区段和后缘区段。噪声减少器件包括用于至少减少从风轮机转子叶片产生的噪声的锯齿状延伸部。该噪声减少器件附连在后缘区段上。锯齿状延伸部包括多个第一齿和多个第二齿。第一齿的设计与第二齿的设计彼此相比较有所不同，使得在风轮机转子叶片的吸力侧处产生的吸力侧噪声和在风轮机转子叶片的压力侧处产生的压力侧噪声两者都通过锯齿状延伸部的齿而减少。 因此本专利技术的一个重要的方面基于将锯齿状延伸部的齿分成第一组第一齿以及分成为至少第二组第二齿的概念或者构思，其中，第一齿具体地解决了由风轮机转子叶片产生的总体噪声的第一方面或者第一分量，而第二齿具体地解决了噪声的第二方面或者第二分量。具有两个齿组的优点在于，两个组可在它们的设计方面彼此单独地且独立于彼此被优化。例如，第一齿可具体地设计为以便减少由风轮机转子叶片的压力侧产生的噪声，而第二齿可具体地被设计为以便减少由风轮机转子叶片的吸力侧产生的噪声。备选地，不同的齿组可解决总体噪声的不同的频率范围。解决了总体噪声的不同方面的具体齿组的结果是，总体噪声排放水平可被减少。 必须注意，齿的设计包括多个方面。第一，该设计包括齿的形状。形状包括关于齿的相对几何形状的所有方面。因此，齿可具有三角形的形状或者矩形的形状；它们可具有边缘和边框和/或它们可为圆形的以及弯曲的；此外，齿可为长形的，打弯的，等。该设计还包括齿的尺寸。特别地，这涉及齿的纵向延伸、横向延伸以及厚度。最后，重要的是要注意，齿的设计还包括齿相对于风轮机转子叶片的后缘区段如何布置。例如齿可与风轮机转子叶片的弦对齐。备选地，齿可相对于弦倾斜。 锯齿状延伸部可成形为传统的锯齿状面板。换言之，锯齿状延伸部可包括板，其中，该板的至少一侧包括锯齿。该锯齿状面板可附连到风轮机转子叶片的后缘区段。该附连可在制造风轮机转子叶片期间实施，或者备选地作为翻新件被实施。锯齿状延伸部到风轮机转子叶片上的翻新附连指这样一种选项:锯齿状延伸部附连到已经安装到风轮机的毂上的风轮机转子叶片上。特别地，该翻新可在风轮机已经运行了一定时间之后被实施。 备选地，锯齿状延伸部还可在制造风轮机转子叶片时整体地制造。将锯齿状延伸部的制造集成到风轮机转子叶片的制造中的优点是:不需要制造随后必须附连到风轮机转子叶片的单独的锯齿状面板，因为锯齿状延伸部已经是制造好的风轮机转子叶片的一部分。 虽然在许多传统的噪声减少器件中，特别地是在具有齿的锯齿状面板中，中低频率的噪声的减少伴随有高频的噪声的增加，但是本专利技术中提出的锯齿状延伸部既从吸力侧又从压力侧减少了噪声，从而在宽的频率范围中减少了噪声。 第一齿和第二齿的尺寸取决于多个参数，诸如风轮机转子叶片的大小、风流速度(预期风轮机转子叶片在该风流速度下运行)等。然而，在有利的实施例中，齿的翼展方向延伸和弦向延伸在Icm(厘米)与20cm之间的范围中。此外，有利地，齿的厚度不超过2cm，特别地不超过1cm。 在有利的实施例中，后缘区段包括后缘，且第一齿和第二齿大致沿着后缘成排布置。 后缘也可被理解为在弦向上距前缘区段最远的边框或者线。在风轮机的典型运行条件下，风沿着压力侧和吸力侧从前缘区段流到后缘区段。换言之，典型的风流大致垂直于后缘。因此，有利的是沿着后缘设置或者布置第一齿和第二齿，以便在大的空间区域中减少由流过风轮机转子叶片的风产生的噪声。 可行的是布置第一齿和第二齿，使它们之间具有间隔。然而，有利地，第一齿和第二齿成排布置，且布置成沿着后缘彼此直接相邻。 在第一备选方案中，锯齿状延伸部沿着整个后缘延伸。这意味着锯齿状延伸部从风轮机转子叶片的根部端延伸到末梢端。 然而，在第二备选方案中，锯齿状延伸部仅仅设置在后缘区段的外侧部分中。有利的是将锯齿状延伸部仅设置在外侧部分中，因为由风轮机转子叶片产生的噪声的显著的且很大的一部分是在风轮机转子叶片的外侧部分处产生的。 在另一有利的实施例中，第一齿和第二齿布置成交替的周期性图案。 在某些条件和情况下，可能有利的是随机地和/或不规则地布置第一齿和第二齿。然而，为了有效地且可靠地最小化由风轮机转子叶片产生的总体噪声，交替图案是有利的。例如，各个第二齿是第一组第一齿的齿，且类似地，每隔一个的第二齿是第二组第二齿的齿。换言之，各个第一齿具有两个相邻的第二齿，而各个第二齿具有两个相邻的第一齿。然而，还可能有利的是，仅仅每隔两个或者每隔三个的齿是第二组第二齿的齿。一般而言，可以说，锯齿状延伸部有利地包括第一齿，除了每隔(η-1)个齿(n=l，2，3，……)之外，所述每隔(η-1)个齿是第二组第二齿的齿。 在有利的实施例中，第一齿的数量与第二齿的数量之差少于两个。 换言之，第一齿的数量大致等于第二齿的数量。例如，锯齿状延伸部可包括51个齿,其中25个为第一齿,而26个为第二齿。这51个齿有利地布置成使得各个第一齿与两个第二齿相邻，且该排的第一端处的齿是第二齿，并且该排的第二端处的齿也是第二齿。 在另一有利的实本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种减少风轮机转子叶片(20)的噪声的布置(10)，其中：‑ 所述布置(10)包括风轮机转子叶片(20)和噪声减少器件，‑ 所述风轮机转子叶片(20)包括根部端(23)、末梢端(21)、前缘区段(25)以及后缘区段(27)，‑ 所述噪声减少器件包括锯齿状延伸部(41)，以用于至少减少从所述风轮机转子叶片(20)产生的噪声，且‑ 所述噪声减少器件附连到所述后缘区段(27)，其特征在于，‑ 所述锯齿状延伸部(41)包括多个第一齿(61)和多个第二齿(62)，且‑ 所述第一齿(61)的设计和所述第二齿(62)的设计彼此不同，使得在所述风轮机转子叶片(20)的吸力侧(34)处产生的吸力侧噪声和在所述风轮机转子叶片(20)的压力侧(33)处产生的压力侧噪声都由所述锯齿状延伸部(41)的齿(61，62)来减少。
【技术特征摘要】
2013.09.18 EP 13184966.31.一种减少风轮机转子叶片(20)的噪声的布置(10)，其中: -所述布置(10)包括风轮机转子叶片(20)和噪声减少器件， -所述风轮机转子叶片(20)包括根部端(23)、末梢端(21)、前缘区段(25)以及后缘区段(27)， -所述噪声减少器件包括锯齿状延伸部(41)，以用于至少减少从所述风轮机转子叶片(20)产生的噪声，且 -所述噪声减少器件附连到所述后缘区段(27)， 其特征在于， -所述锯齿状延伸部(41)包括多个第一齿(61)和多个第二齿(62),且-所述第一齿￠1)的设计和所述第二齿￠2)的设计彼此不同，使得在所述风轮机转子叶片(20)的吸力侧(34)处产生的吸力侧噪声和在所述风轮机转子叶片(20)的压力侧(33)处产生的压力侧噪声都由所述锯齿状延伸部(41)的齿(61，62)来减少。2.根据权利要求1所述的布置(10)， 其特征在于， -所述后缘区段(27)包括后缘(28)，且 -所述第一齿￠1)和所述第二齿￠2)大致沿着所述后缘(28)成排布置。3.根据权利要求1或2所述的布置(10)， 其特征在于，所述第一齿￠1)和所述第二齿￠2)布置成交替的周期性图案。4.根据前述权利要求中任一项所述的布置(10)，其特征在于，所述第一齿￠1)的数量与所述第二齿(62)的数量之差小于2。5.根据前述权利要求中任一项所述的布置(10)，其特征在于，所述第一齿￠1)是大致三角形的。6.根据权利要求5所述的布置(10)，其特征在于， -所述第一齿￠1)中的各个包括与所述后缘区段(27)连接的底部(51)、第一侧边(52)和第二侧边(53)，且 -所述底部(51)和所述侧边(52，53)构成所述三角形的第一齿￠1)的三条边。7.根据权利要求6所述的布置(10)， 其特征在于， 所述第一齿￠1)成形为大致等腰三角形。8.根据权利要求6或7所述的布置(10)， 其特征在于，所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：S奥莱曼斯，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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