气流调节装置、叶片、气流调节方法以及风力发电机组与流程

本申请涉及风电，特别是涉及一种气流调节装置、叶片、气流调节方法以及风力发电机组。

背景技术：

1、近年来，风能作为一种大规模商业化清洁的可再生能源，已经受到各国的广泛关注。随着风电技术的不断发展，风机装机容量快速增加，对风力发电机组提出了更多的要求。

2、风力发电机组在运行过程中，叶片常因受到的风场的变化，使其运行收益降低，从而降低风力发电机组的运行效率，且产生气动噪声等不良后果，而现有的叶片无法针对不同环境工况进行调整以提高运行效益。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种气流调节装置、叶片、气流调节方法以及风力发电机组，气流调节装置能够通过改变自身形状，以对叶片的整形状进行调整，从而改变叶片原有的表面流动特性，利于提高叶片在不同环境工况下的运行效益。

2、一方面，根据本申请实施例提出了一种气流调节装置，用于风力发电机组，风力发电机组包括叶片，叶片包括叶片本体，气流调节装置连接于叶片本体，气流调节装置包括：连接套，包括套本体，套本体具有容纳腔，套本体能够连接于叶片本体；伸缩组件，设置于容纳腔并连接于套本体，伸缩组件包括第一伸缩件以及第二伸缩件，第一伸缩件能够沿第一方向伸缩，以使套本体在第一方向上发生形变，第二伸缩件能够沿第二方向伸缩，以使套本体在第二方向上发生形变，第一方向以及第二方向相交设置。

3、根据本申请实施例的一个方面，第一伸缩件的数量为两个以上，两个以上第一伸缩件沿第二方向间隔分布，第二伸缩件的数量为两个以上，至少两个第二伸缩件在第二方向间隔分布且能够向背离彼此的方向伸缩。

4、根据本申请实施例的一个方面，套本体包括沿第一方向相对设置的第一面与第二面，以及沿第二方向相对设置的第三面与第四面，其中第一面、第二面、第三面以及第四面围合形成容纳腔，并且第一面连接于叶片本体；其中，第一伸缩件连接于第一面与第二面之间，第二伸缩件连接于第一面与第三面之间，以及第一面与第四面之间。

5、根据本申请实施例的一个方面，气流调节装置还包括采集器以及控制器，采集器被配置为获取叶片本体所在位置的风参数信息，控制器被配置为根据风参数信息确定叶片本体所需的环境状态，根据环境状态确定气流调节装置的待调节状态，并根据待调节状态控制第一伸缩件以及第二伸缩件中的至少一者伸缩。

6、另一方面，根据本申请实施例提出了一种叶片，包括：叶片本体，包括沿自身展向分布的叶根部、中间部以及叶尖部；如上述的气流调节装置，气流调节装置连接于叶片本体，其中，叶根部、中间部以及叶尖部的至少一者上设置有气流调节装置，第一方向沿叶片本体的弦向延伸，第二方向沿叶片本体的厚度方向延伸。

7、根据本申请实施例的一个方面，叶片本体在弦向上具有后缘表面，叶根部、中间部以及叶尖部各自位于后缘表面的位置分别设置有气流调节装置。

8、根据本申请实施例的一个方面，套本体与叶片本体粘接连接。

9、又一方面，根据本申请实施例提出了一种叶片的气流调节方法，用于如上述的叶片，包括：获取叶片本体所在位置的风参数信息；根据风参数信息确定叶片本体所需的环境状态；根据环境状态确定气流调节装置的待调节状态，并根据待调节状态控制第一伸缩件以及第二伸缩件中的至少一者伸缩。

10、根据本申请实施例的一个方面，根据环境状态确定叶片本体的待调节状态，包括：当环境状态为第一增功状态时，确定叶片本体的待调节状态为第一调节状态，第一调节状态控制位于叶根部、中间部以及叶尖部中的至少一者的第一伸缩件沿弦向伸长至第一预设长度。

11、根据本申请实施例的一个方面，根据环境状态确定叶片本体的待调节状态，包括：当环境状态为降噪状态时，确定叶片本体的待调节状态为第二调节状态，第二调节状态控制位于叶尖部的部分第一伸缩件沿弦向伸长至第二预设长度，以使套本体沿厚度方向的投影呈锯齿形。

12、根据本申请实施例的一个方面，根据环境状态确定叶片本体的待调节状态，包括：当环境状态为降载状态时，确定叶片本体的待调节状态为第三调节状态，第三调节状态控制位于中间部以及叶尖部的第二伸缩件沿厚度方向朝向叶片本体的吸力面伸长至第三预设长度。

13、根据本申请实施例的一个方面，根据环境状态确定叶片本体的待调节状态，包括：当环境状态为第二增功状态时，确定叶片本体的待调节状态为第四调节状态，第四调节状态控制位于中间部以及叶尖部的第二伸缩件沿厚度方向朝向叶片本体的压力面伸长至第四预设长度。

14、再一方面，根据本申请实施例提出了一种风力发电机组，包括：轮毂；如上述的叶片，连接于轮毂。

15、本申请实施例提供的气流调节装置、叶片、气流调节方法以及风力发电机组，气流调节装置用于风力发电机组，风力发电机组包括叶片，叶片包括叶片本体，气流调节装置连接于叶片本体，气流调节装置包括连接套及伸缩组件。连接套包括具有容纳腔的套本体并连接于叶片本体，伸缩组件设置于容纳腔内并包括第一伸缩件以及第二伸缩件，第一伸缩件能够沿第一方向伸缩以使套本体在第一方向上发生形变，第二伸缩件能够沿第二方向伸缩以使套本体在第二方向上发生形变，在叶片的服役过程中，气流调节装置通过使第一伸缩件以及第二伸缩件中的至少一者伸缩以使自身形状发生改变，以对叶片的整体形状进行调整，从而改变叶片原有的表面流动特性，使其能够在不同环境工况下获得收益，利于提高叶片的运行效益。

技术特征：

1.一种气流调节装置(100)，用于风力发电机组，所述风力发电机组包括叶片(1)，所述叶片(1)包括叶片本体(200)，所述气流调节装置(100)连接于所述叶片本体(200)，其特征在于，所述气流调节装置(100)包括：

2.根据权利要求1所述的气流调节装置(100)，其特征在于，所述第一伸缩件(21)的数量为两个以上，两个以上所述第一伸缩件(21)沿所述第二方向(y)间隔分布，所述第二伸缩件(22)的数量为两个以上，至少两个所述第二伸缩件(22)在所述第二方向(y)间隔分布且能够向背离彼此的方向伸缩。

3.根据权利要求1所述的气流调节装置(100)，其特征在于，所述套本体(11)包括沿所述第一方向(x)相对设置的第一面(111)与第二面(112)，以及沿所述第二方向(y)相对设置的第三面(113)与第四面(114)，其中所述第一面(111)、所述第二面(112)、所述第三面(113)以及所述第四面(114)围合形成所述容纳腔(11a)，并且所述第一面(111)连接于所述叶片本体(200)；

4.根据权利要求1所述的气流调节装置(100)，其特征在于，所述气流调节装置(100)还包括采集器以及控制器，所述采集器被配置为获取所述叶片本体(200)所在位置的风参数信息，所述控制器被配置为根据所述风参数信息确定所述叶片本体(200)所需的环境状态，根据所述环境状态确定所述气流调节装置(100)的待调节状态，并根据所述待调节状态控制所述第一伸缩件(21)以及所述第二伸缩件(22)中的至少一者伸缩。

5.一种叶片(1)，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的叶片(1)，其特征在于，所述叶片本体(200)在所述弦向(x’)上具有后缘表面(200a)，所述叶根部(1a)、所述中间部(1b)以及所述叶尖部(1c)各自位于所述后缘表面(200a)的位置分别设置有所述气流调节装置(100)。

7.根据权利要求5所述的叶片(1)，其特征在于，所述套本体(11)与所述叶片本体(200)粘接连接。

8.一种叶片(1)的气流调节方法，用于如上述权利要求5至7任意一项所述的叶片(1)，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的气流调节方法，其特征在于，所述根据所述环境状态确定所述叶片本体(200)的待调节状态，包括：

10.根据权利要求8所述的气流调节方法，其特征在于，所述根据所述环境状态确定所述叶片本体(200)的待调节状态，包括：

11.根据权利要求8所述的气流调节方法，其特征在于，所述根据所述环境状态确定所述叶片本体(200)的待调节状态，包括：

12.根据权利要求8所述的气流调节方法，其特征在于，所述根据所述环境状态确定所述叶片本体(200)的待调节状态，包括：

13.一种风力发电机组，其特征在于，包括：

技术总结本申请涉及一种气流调节装置、叶片、气流调节方法以及风力发电机组，气流调节装置用于风力发电机组，风力发电机组包括叶片，叶片包括叶片本体，气流调节装置连接于叶片本体，气流调节装置包括连接套及伸缩组件。连接套包括套本体，套本体具有容纳腔并能够连接于叶片本体。伸缩组件设置于容纳腔并连接于套本体，伸缩组件包括第一伸缩件及第二伸缩件，第一伸缩件能够沿第一方向伸缩以使套本体在第一方向上发生形变，第二伸缩件能够沿第二方向伸缩以使套本体在第二方向上发生形变。本申请实施例提供的气流调节装置能够通过改变自身形状，以对叶片的整形状进行调整，从而改变叶片原有的表面流动特性，利于提高叶片在不同环境工况下的运行效益。技术研发人员：石亚丽,闻笔荣,杨建军受保护的技术使用者：江苏金风科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/4