[实用新型]一种基于仿生学的风力机叶片结构

说明书

本发明公开了一种基于仿生学的风力机叶片结构，属于风力机叶片结构优化技术领域。该结构包括NACA0018翼型主体（1）和仿灰鲭鲨尾鳍型线襟翼（4），NACA0018翼型主体包括吸力面（2）和压力面（3）。吸力面（2）位于NACA0018翼型主体的顶部，压力面（3）位于NACA0018翼型主体的底部。仿灰鲭鲨尾鳍型线襟翼（4）设置于所述NACA0018翼型主体的尾端。所述的仿灰鲭鲨尾鳍型线襟翼，起始宽度d为翼型弦长的0.2%，襟翼高度h为翼型弦长的2%，襟翼起始段切线与水平线之间的夹角为45supgt;°/supgt;。该仿生叶片可以增大吸力面和压力面之间的压力差，能够在阻力变化不大的情况下，提升叶片升力，改善风力机气动性能。

技术领域

本实用新型涉及风力机叶片结构优化的技术领域，具体地说，是一种基于仿生学的风力机叶片尾缘结构的仿生设计。

背景技术

风能是一种清洁无公害的可再生能源，我国风能资源丰富，对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带，因地制宜地利用风力发电，非常适合，大有可为。叶片是风力机中最基础和最关键的部件，其结构的优劣，可靠的质量和优越的性能是保证机组正常稳定运行的决定因素。

对风力机叶片进行改型是提高风能利用系数、实现提质增效的一种重要手段，因此，设计新型高性能叶片具有重要的现实意义。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于仿生学的风力机叶片结构。其主要特征是在风力发电机叶片尾缘部分加装一仿灰鲭鲨尾鳍型线襟翼。所述的基于仿生学的风力机叶片结构可以增大吸力面和压力面之间的压差，能在阻力变化不大的情况下，提升叶片升力，改善风力机气动性能。

本申请的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本申请提供了一种基于仿生学的风力机叶片结构，所述的仿生叶片包括NACA0018翼型主体，其特征在于在叶片尾缘部分设置有仿灰鲭鲨尾鳍型线襟翼。

所述NACA0018翼型主体包括吸力面和压力面；所述吸力面位于所述NACA0018翼型主体的顶部；所述压力面位于所述NACA0018翼型主体的底部；所述仿灰鲭鲨尾鳍型线襟翼设置于所述NACA0018翼型主体的后缘。

所述的基于仿生学的风力机叶片结构，其特征在于，所述NACA0018翼型形状为圆弧形，主体前缘大，后缘小。

所述的基于仿生学的风力机叶片结构，其特征在于，所述仿灰鲭鲨尾鳍型线襟翼为弧状实体，宽度从所述NACA0018翼型主体前端至尾端逐渐减小，呈流线型。

所述的基于仿生学的风力机叶片结构，其特征在于，所述仿灰鲭鲨尾鳍型线襟翼襟翼宽度d为翼型弦长的0.2%，襟翼高度h为翼型弦长的2%。

所述的基于仿生学的风力机叶片结构，其特征在于，所述的仿灰鲭鲨尾鳍型线襟翼与所述NACA0018翼型主体尾端襟翼切线与水平线之间的夹角为45^°。

所述的基于仿生学的风力机叶片结构，其特征在于，所述的仿灰鲭鲨尾鳍型线襟翼可以提升吸力面和压力面之间的压差，从而提高翼型升力，故可改善风力机气动性能。

本实用新型实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

(a) 仿灰鲭鲨尾鳍型线襟翼通过改变翼型后缘的流场，不仅可以增加翼型的弯度效应，同时使接近后缘的气流向下偏转，改变了绕流翼型的库塔条件，增加了给定攻角下的升力。

(b) 仿灰鲭鲨尾鳍型线襟翼通过改变气流离开后缘的尾迹，形成交替旋转的脱体涡，由此可减小翼型后缘上表面的压力和增大翼型下表面气流的压力，进而提高翼型后缘上下表面的压力差，从而增加整个翼型的升力。

(c) 结构简单、制作成本低，可实施性强。

附图说明