风力发电机叶片涡流发生器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及风力发电设备领域，具体涉及一种风力发电机叶片涡流发生器。
【背景技术】
[0002]太阳照射到地球表面，地球表面各处受热不同，产生温差，从而引起大气的对流运动形成风，其携带的能量即风能。风吹动风力发电机组的叶片旋转进而带动发电机旋转发电称风力发电即风电。风能是太阳能的一种转化形式，是一种不产生任何污染排放的可再生自然能源。与太阳能、生物、地热和海洋能发电相比，风电是当前技术和经济上最具商业化规模开发条件的新能源。
[0003]叶片是整个风力发电机组的关键部件之一，风力发电机组的性能与叶片的性能息息相关。在风力发电机组的叶片上安装涡流发生器，通过涡流发生器可以提高叶片的升力，并提尚升阻比，从而提尚叶片的性能。1947年Taylor等首先提出了祸流发生器的概念，可以用于附面层流动控制。早期的涡流发生器呈叶片状，通常与来流方向形成一定的夹角后垂直布局于当地表面，气流通过漩涡发生器后则会拖出一系列的旋涡，促使附面层底层低能区与附面层边界高能区的能量交换，实现附面层分离流动的控制。涡流发生器应用到风力发电机叶片时，可提高叶片在特定风速下的升力，提升风机发电功率，进而提高发电量。
[0004]涡流发生器主要作用在于延缓风力发电机叶片表面的气流分离，这样可提高风机叶片在特定风速下的发电功率。现有的涡流发生器在运行过程中，存在涡流强度小，涡流时断时续的情况，导致发电效率提升效果不明显或者波动性大的情况。
【发明内容】
[0005]因此，本发明的目的是提供一种产生的漩涡强度大而稳定，可有效提升风机叶片升力及升阻比的风力发电机叶片涡流发生器。
[0006]本发明的风力发电机叶片涡流发生器包括一底座和两镜像对称排列在所述底座上的型面，所述型面具有一凸弧形边、一后掠斜边和一平直边，所述平直边固接在所述底座上，所述平直边前端和所述凸弧形边前端相交形成所述型面的前端，所述平直边后端与所述后掠斜边底端相交形成所述型面的后端底角、所述凸弧形边后端和所述后掠斜边顶端相交形成所述型面的后端顶角。
[0007]所述凸弧形边可延长漩涡气流的形成距离，一定程度上增大漩涡发生器所产生的漩涡气流的强度。所述凸弧形边优选1/4椭圆形边，可使产生的漩涡气流更加稳定。
[0008]两所述型面之间前端的距离小于后端的距离，两所述型面之间的夹角为18°?36°。当风流经所述风力发电机叶片涡流发生器与所述型面形成一定的夹角。
[0009]所述型面的后掠斜边与平直边的夹角为95°?108°，即所述型面后端自底部至顶部逐渐向后倾斜。
[0010]所述型面与所述底座夹角为89°?91°，即所述型面与所述底座所在平面垂直或在垂直的基础上倾斜1°。[0011 ]本发明的一较佳实施例中，所述底座与两所述型面为一体结构，所述底座呈等腰梯形包括前端的上底边、后端的下底边和两腰，所述两型面的平直边分别与所述底座的两腰重合。所述一体结构在安装时更加方便。
[0012]所述型面和所述底座的材质可选用PC合金。
[0013]本发明的风力发电机叶片涡流发生器的关键点在于:
[0014]1)所述凸弧边的设计，一方面可延长漩涡气流的形成距离，一定程度上增大了所述风力发电机叶片漩涡发生器所产生的漩涡气流的强度;另一方面，优选的所述1/4椭圆形边的设计，可使产生的漩涡气流更加稳定。
[0015]2)所述后掠斜边的设计，可使流经所述风力发电机叶片漩涡发生器后的脱体漩涡气流更加稳定，降低漩涡气流对风速的敏感性，在风速变化不大时，漩涡气流比较稳定。
[0016]3)所述1/4椭圆边配合所述后掠斜边的设计，使得所述型面面积较大，在同等条件下，产生的漩涡气流的强度相对较大，延缓叶片表面气流分离的能力更强。
[0017]综上，本发明的风力发电机叶片涡流发生器安装在叶片表面后，能够产生强度较大且稳定的纵向涡流，有效抑制翼型表面的气流分离，进而提高了翼型的升力，使风力发电机组的发电能力得到提升，年均发电量可提高2?3%;同时，涡流发生器通过抑制翼型表面的气流分离，还能有效地减少叶片表面气流的不稳定，从而降低叶片的振动，延长叶片及风力发电整机的寿命。
【附图说明】
[0018]图1为本发明的风力发电机叶片涡流发生器立体示意图。
[0019]图2为本发明的风力发电机叶片涡流发生器侧视示意图。
【具体实施方式】
[0020]实施例
[0021]本实施例的风力发电机叶片涡流发生器如图1所示，均为材质为PC合金的一体结构，其包括底座1和两结构相同的型面2。底座1呈等腰梯形包括前端的上底边、后端为下底边和两腰。型面2具有1/4椭圆形边21、后掠斜边22和平直边23，如图2所示，平直边23前端和1/4椭圆形边21前端相交形成型面22前端，平直边23后端与后掠斜边22底端相较形成型面2后端底角，1/4椭圆形边21后端和后掠斜边22顶端相交形成型面2后端顶角。两型面2垂直于底座1且两型面2的平直边23分别与底座1的两腰重合，两型面2之间的夹角即底座1两腰的夹角为18?36°，即两型面2之间不平行，两型面2前端的距离较近，后端的距离较远。后掠斜边22与平直边23的夹角为95?108°。
[0022]实际使用时，如图1所示，气流3流经风力发电机叶片涡流发生器时，1/4椭圆形边21可延长漩涡气流的形成距离，增大了风力发电机叶片漩涡发生器所产生的漩涡气流的强度；另一方面，可使产生的漩涡气流更加稳定，连续性强。能够有效提升风机叶片在正常运行时的发电功率，年发电量提升2%?3%。
【主权项】
1.一种风力发电机叶片涡流发生器，其特征在于，其包括一底座和两镜像对称排列在所述底座上的型面，所述型面具有一凸弧形边、一后掠斜边和一平直边，所述平直边固接在所述底座上，所述平直边前端和所述凸弧形边前端相交形成所述型面的前端，所述平直边后端与所述后掠斜边底端相交形成所述型面的后端底角、所述凸弧形边后端和所述后掠斜边顶端相交形成所述型面的后端顶角。2.如权利要求1所述的风力发电机叶片涡流发生器，其特征在于，所述凸弧形边为1/4椭圆形边。3.如权利要求2所述的风力发电机叶片涡流发生器，其特征在于，两所述型面之间前端的距离小于后端的距离，两所述型面之间的夹角为18°?36°。4.如权利要求2所述的风力发电机叶片涡流发生器，其特征在于，所述型面的后掠斜边与平直边的夹角为95°?108°。5.如权利要求2所述的风力发电机叶片涡流发生器，其特征在于，所述型面与所述底座夹角为89°?91°。6.如权利要求1?5任一项所述的风力发电机叶片涡流发生器，其特征在于，所述底座与两所述型面为一体结构，所述底座呈等腰梯形包括前端的上底边、后端的下底边和两腰，所述两型面的平直边分别与所述底座的两腰重合。7.如权利要求6所述的风力发电机叶片涡流发生器，其特征在于，所述型面和所述底座的材质为PC合金。
【专利摘要】本发明公开了一种风力发电机叶片涡流发生器，其包括一底座和两镜像对称排列在所述底座上的型面，所述型面具有一凸弧形边、一后掠斜边和一平直边，所述平直边固接在所述底座上，所述平直边前端和所述凸弧形边前端相交形成所述型面的前端，所述平直边后端与所述后掠斜边底端相交形成所述型面的后端底角、所述凸弧形边后端和所述后掠斜边顶端相交形成所述型面的后端顶角。本发明的风力发电机叶片涡流发生器产生的漩涡强度大而稳定，可有效提升风力发电机的叶片升力及升阻比。
【IPC分类】F03D80/00
【公开号】CN105464911
【申请号】CN201610005942
【发明人】王耀伟, 申振华, 王东
【申请人】上海绿孚新能源科技有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2016年1月6日