一种适应细分风区的模块化风力发电机组叶片的制作方法

本实用新型涉及风力发电技术领域，具体涉及一种应细分风区的模块化风力发电机组叶片。

背景技术：

现有风力发电机组叶片设计方法，通常以功率等级、适应风区、叶根节圆为依据，设计能适应于特定功率等级和风区下的叶片。叶片设计一旦定型，所适应风区就已确定。不能对宽域风区进行适应，使得风电机组的发电效率不佳。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型要解决的问题是提供一种应细分风区的模块化风力发电机组叶片，通过将小翼、扰流条和/或涡流发生器作为模块组建到叶片上，通过选择不同类型的模块或改变被选模块的尺寸，实现宽域风区下风力发电机组的最佳发电效率。

本实用新型通过以下技术手段解决上述技术问题：本实用新型提供一种适应细分风区的模块化风力发电机组叶片，包括叶片本体，所述叶片本体包括尖部和根部；扰流条，所述扰流条设置在叶片本体的根部，且所述扰流条设置在叶片本体的迎风面；涡流发生器，所述涡流发生器设置在叶片本体的根部，且涡流发生器设置在叶片本体的背风面；小翼，所述小翼设置在叶片本体的尖部，且所述小翼为可弯折的，所述小翼包括连接部和弯折部，所述连接部与尖部连接，所述弯折部沿叶片本体的迎风面弯折折向连接部。

进一步，所述小翼、扰流条和涡流发生器分别为模块，各个模块的所述小翼、扰流条和涡流发生器设置在叶片本体上形成特征叶片，且所述小翼、扰流条和涡流发生器的特征长度分别与叶片安装区域的风区宽域相适配。

进一步，所述风区宽域为年平均风速和湍流强度组成的特征风区，所述年平均风速为5～10米每秒，所述湍流强度为0.12～0.16。

进一步，所述特征叶片和特征风区为两个长度相等的集合。

进一步，所述扰流条由叶片本体的根部向尖部方向延伸，所述扰流条为三棱锥形，且所述三棱锥的棱边设置有圆弧倒角。

进一步，所述涡流发生器沿叶片本体长度方向设置，所述涡流发生器由多片涡流片组成，且相邻的涡流片互成“八”字型或倒立的“八”字型设置。

由上述技术方案可知，本实用新型与现有技术相比具有以下优点：本实用新型提供一种适应细分风区的模块化风力发电机组叶片，包括叶片本体，所述叶片本体包括尖部和根部；扰流条，所述扰流条设置在叶片本体的根部，且所述扰流条设置在叶片本体的迎风面；涡流发生器，所述涡流发生器设置在叶片本体的根部，且涡流发生器设置在叶片本体的背风面；小翼，所述小翼设置在叶片本体的尖部，且所述小翼为可弯折的，所述小翼包括连接部和弯折部，所述连接部与尖部连接，所述弯折部沿叶片本体的迎风面弯折折向连接部。通过将小翼、扰流条、涡流发生器等作为模块组建到叶片上，通过选择不同类型的模块或改变被选模块的尺寸，实现宽域风区下风力发电机组的发电效率有效提高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型的一种应细分风区的模块化风力发电机组叶片立体结构图；

图2为图1的a位置的局部放大图；

图3为图1的b位置的局部放大图；

图4为本实用新型的一种应细分风区的模块化风力发电机组叶片结构图；

图5为图4的c位置的局部放大图；

图6为图4的d位置的局部放大图；

图7为特征风区进行细分表；

图8为模块命名表；

图9为特征风区与特征叶片对应表。

附图标记：

1-叶片本体；2-扰流条；3-小翼；4-涡流发生器；11-根部；12-尖部；31-连接部；32-弯折部。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

请参阅图1～6，本实用新型提供一种适应细分风区的模块化风力发电机组叶片，包括叶片本体1，所述叶片本体1包括尖部12和根部11；扰流条2，所述扰流条2设置在叶片本体1的根部11，且所述扰流条2设置在叶片本体1的迎风面；涡流发生器4，所述涡流发生器4设置在叶片本体1的根部11，且涡流发生器4设置在叶片本体1的背风面；小翼3，所述小翼3设置在叶片本体1的尖部12，且所述小翼3为可弯折的，所述小翼3包括连接部31和弯折部32，所述连接部31与尖部12连接，所述弯折部32沿叶片本体1的迎风面弯折折向连接部31。以叶片本体为基础，设置可以提升叶片气动性能的扰流条和涡流发生器，并且设置可以增长叶片即增大风力发电机组风轮扫风面积的小翼。可以有效的提高风电机组的发电效率。

作为上述实施方案的进一步改进，所述小翼3、扰流条2和涡流发生器4分别为模块，各个模块的所述小翼3、扰流条2和涡流发生器4设置在叶片本体1上形成特征叶片，且所述小翼3、扰流条2和涡流发生器4的特征长度分别与叶片安装区域的风区宽域相适配。通过选择不同类型的模块或改变被选模块的尺寸，可实现宽域风区下风力发电机组的最佳发电效率。

作为上述实施方案的进一步改进，所述风区宽域为年平均风速和湍流强度组成的特征风区，所述年平均风速为5～10米每秒，所述湍流强度为0.12～0.16。将特征风区进行细分如图7所示。

作为上述实施方案的进一步改进，所述特征风区为年平均风速6.5米每秒、7米每秒、7.5米每秒或8米每秒，湍流强度为a＝0.12、b＝0.14或c＝0.16；所述小翼3的特征长度为0米、1米、1.75米或2.75米；所述涡流发生器4的特征长度为0米、2米、4米或6米；所述扰流条的特征长度为0米、1.5米、3米或4.5米；所述特征叶片和特征风区为两个长度相等的集合，使得特征叶片和特征风区能一一对应，每个特征风区均设置相应的特征叶片使其能更加适应风区，提高发电效率。以此对各个模块进行如图8所示命名：表中wt1表示小翼的特征长度为1米，wt1.75表示小翼的特征长度为1.75米，wt2.75表示小翼的长度为2.75米；gf4.5表示扰流条的特征长度为4.5米；vg2表示涡流发生器的特征长度为2米。

在叶片适应的宽域风区为6.5a～8c，改变叶片各类模块的尺寸，对模块进行系列化；在同一个风电场不同机位点的年平均风速和湍流强度也会不同，通过将叶片模块化改造后，机组对各个机位点的风况适应性更好，发电能力也更高效。

各个特征风区相对应的特征叶片如图9所示。表中每一个特征风区对应一个特征叶片；其中特征风区为7c的对应特征叶片组成为wt1.75+gf4.5+vg4，即在年平均风速为7米每秒，湍流强度为0.16的风区，采用的叶片的小翼特征长度为1.75米、扰流条特征长度为4米和涡流发生器的特征长度为4米；特征风区为6.5b的对应特征叶片组成为wt2.75+gf3.0；即在年平均风速为6.5米每秒，湍流强度为0.14的风区采用叶片的小翼的特征长度为2.75米和扰流条的特征长度为3米；并以此类推。

作为上述实施方案的进一步改进，所述扰流条2由叶片本体1的根部11向尖部12方向延伸，所述扰流条2为三棱锥形，且所述三棱锥的棱边设置有圆弧倒角。设置扰流条可减小和破坏叶片根部形成的大涡流，提高了叶片对风能的吸收，增大了叶片的升力，提高风能的利用效率。

作为上述实施方案的进一步改进，所述涡流发生器4沿叶片本体1长度方向设置，所述涡流发生器4由多片涡流片组成，且相邻的涡流片互成“八”字型或倒立的“八”字型设置。所述涡流片为四边形。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。