[发明专利]用于风力涡轮机中的转子叶片的降噪装置

说明书

技术领域

本发明总体涉及风力涡轮机转子叶片，并且更具体地涉及构造在转子叶片上的降噪装置。

背景技术

风能被认为是目前可获得的最清洁、最具环境友善性的能源之一，并且风力涡轮机在这方面已获得越来越多的关注。现代的风力涡轮机典型地包括塔架、发电机、齿轮箱、机舱以及一个或多个转子叶片。转子叶片利用已知的翼型原理捕获风的动能。转子叶片对呈旋转能量形式的动能进行传递，从而转动将转子叶片联接至齿轮箱的轴或者将转子叶片直接联接至发电机(如果未使用齿轮箱的话)的轴。发电机接着将机械能转化为可以配置于公用电网的电能。

由于转子叶片和风力涡轮机总体而言变得能够捕获越来越多的动能，因此与风力涡轮机的运行相关联的声学噪声可能同样增加。因此，在许多情况下，已知的风力涡轮机和转子叶片可能要求折衷所捕获的动能的量，以便防止过量的相关噪声。在许多情况下，降噪装置附连至风力涡轮机的转子叶片，以降低噪声并且提高与转子叶片相关联的效率。这些部件可以经常附连于邻近转子叶片的后缘。但是，典型的现有技术降噪装置具有各种缺点，并且可能不会充分地降低与典型的转子叶片相关联的噪声。例如，许多转子叶片和相关联的降噪装置是针对最大升力和仅仅一个操作点处的相关噪声设计的。转子叶片和现有技术降噪装置的组合可以充分地降低该操作点处的噪声，但是其在降低或保持相关噪声的同时不能被准确地调节至多个操作点和/或扩展范围。

因此，一种用于转子叶片的改进的降噪装置将是合乎期望的。例如，具有改进的降噪特征的降噪装置将是有利的。具体而言，具有对流过降噪装置的风的响应而改进的降噪特征的降噪装置将是期望的。

发明内容

本发明的各个方面以及优点将会在下文的描述中进行部分阐述，或者其通过描述而可以显而易见，或者其可以通过实施本发明而知悉。

在一个实施例中，公开一种用于风力涡轮机的转子叶片组件。转子叶片具有限定压力侧、吸力侧、前缘和后缘的表面，并且其在尖端与根部之间延伸。该转子叶片组件进一步包括构造在转子叶片的表面上的降噪装置，该降噪装置包括多个降噪特征。多个降噪特征中的每一个都包括第一表面和第二表面。第一表面包括第一部分和第二部分，第一部分安装于压力侧或吸力侧中的一个，并且第二部分构造成与流过压力侧或吸力侧中的另一个的风相互作用。第二表面使压力侧或吸力侧中的所述一个的空气动力学轮廓中断。

进一步的，所述多个第二表面中的每一个都限定宽度和长度，并且其中所述宽度在风流过所述长度的一部分的方向上逐渐变细。

进一步的，所述多个第二表面中的每一个都限定高度和长度，并且其中所述高度在风流过所述长度的一部分的方向上逐渐变细。

进一步的，所述第二表面具有大体曲线的横截面外形。

进一步的，所述第一部分安装于所述吸力侧，所述第二部分构造成与流过所述压力侧的风相互作用，并且所述第二表面使所述吸力侧的所述空气动力学轮廓中断。

进一步的，所述多个降噪特征包括具有第一展弦比的第一降噪特征和具有第二展弦比的第二降噪特征。

进一步的，所述降噪装置还包括基板，所述基板将所述多个第一部分中的每一个都安装于所述压力侧或所述吸力侧中的所述一个。

进一步的，所述第一部分安装在所述转子叶片的外侧区域内。

进一步的，所述降噪装置构造成邻近所述转子叶片的所述后缘。

进一步的，所述降噪装置还包括第一层和第二层，所述第一层包括所述多个降噪特征中的每一个的安装部分和第二表面，并且所述第二层包括所述第二部分。

进一步的，所述第一层由吸声材料形成，并且其中所述第二层是比所述第一层更硬或者比所述第一层更强中的至少一种。

进一步的，所述第一层具有处于大约0.6至大约1.0之间的范围内的吸收系数。

进一步的，所述第二层是声学无孔的。

在另一个实施例中，公开一种风力涡轮机。其包括：多个转子叶片，所述多个转子叶片中的每一个都具有限定压力侧、吸力侧、前缘和后缘的表面，并且在尖端与根部之间延伸；以及降噪装置，所述降噪装置构造在所述多个转子叶片中的至少一个的表面上，所述降噪装置包括多个降噪特征，所述多个降噪特征中的每一个都包括：第一表面，所述第一表面包括第一部分和第二部分，所述第一部分安装于所述压力侧或所述吸力侧中的一个，并且所述第二部分构造成与流过所述压力侧或所述吸力侧中的另一个的风相互作用；以及第二表面，所述第二表面使所述压力侧或所述吸力侧中的所述一个的空气动力学轮廓中断。