專利名稱：：風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本公開通常涉及風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，更具體地涉及風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的后緣的幾何形狀。
背景技術(shù)：
：可以將風(fēng)力渦輪機(jī)葉片制造成包括大寬度和翼弦(airfoilchord)長度。更大和更寬的葉片能夠更有效，但不允許過多的寬度，使得難以將葉片在葉根連接處形成為圓柱體?？梢酝ㄟ^去除葉片后緣的一部分或全部來截短弦長距離。典型地，通過直"削"或小的倒角而對后緣進(jìn)行這種截短，導(dǎo)致一個或多個凸起的或平的區(qū)域。遺憾的是，這種平的或凸起的截短可能導(dǎo)致制造風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的困難。因此，期望得到一種能夠減小弦長，同時減少葉片制造的困難并保持葉片強(qiáng)度的葉片幾何形狀。
發(fā)明內(nèi)容所公開的是一種葉片，該葉片包括葉片主體，包括前緣和后緣；以及由葉片區(qū)域限定的至少一個后緣腔，該葉片區(qū)域設(shè)置成與后緣至少部分地對準(zhǔn)，該至少一個腔沿前緣的方向延伸期望深度并進(jìn)入所述葉片主體。在所附的權(quán)利要求中特別指出和明確主張了被認(rèn)為是發(fā)明的本主題。通過結(jié)合附圖的以下詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其它的目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)將變得清楚，其中圖1是風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的示范性的實(shí)施例的透視圖；圖2是沿著虛線II的圖1的葉片的橫斷片段；圖3是沿著in-m的圖i的葉片的局部^黃斷正視圖4是圖1的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的平面圖；圖5是包括多個凹面或凹陷的區(qū)域的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的平面圖；圖6是風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的另一個示范性的實(shí)施例的透視圖；圖7是沿著VII-VII的圖6的葉片的局部一黃斷正視圖；圖8是風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的另一個示范性的實(shí)施例的透視圖；圖9是沿著虛線VIII的圖8的葉片的橫斷片段；圖IO是沿著X-X的圖8的葉片的局部橫斷正視圖；圖11是風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的另一個實(shí)施例的局部橫斷視圖；圖12^l力渦輪機(jī)葉片的另一個實(shí)施例的局部橫斷視圖；圖13^J孔力渦輪機(jī)葉片的另一個示范性的實(shí)施例的局部4黃斷正4見圖；以及圖14^X力渦輪機(jī)葉片的另一個實(shí)施例的橫斷片段。參考附圖并通過示例，具體的描述解釋了本發(fā)明的實(shí)施例以及優(yōu)點(diǎn)和特征。部件列表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>具體實(shí)施例方式參考圖1-14，圖示了包括后緣腔12的風(fēng)力渦輪機(jī)葉片10。在圖1-4的示范性的實(shí)施例中，腔是一個包括彎曲表面或表面的凹面12。如圖1-4所示，葉片10由葉片主體14限定，該葉片主體包括前緣16、后緣18、葉根端20以及末梢端22。凹面12由沿著后緣18i殳置的區(qū)域24限定。如圖4所示，沿著后緣18以中斷?？p線26或后緣18的相對頂點(diǎn)的方式設(shè)置區(qū)域24以及區(qū)域24所限定的凹面12。以這種方式沿著后緣18設(shè)置凹面12有效地在區(qū)域24內(nèi)產(chǎn)生了兩個后緣18a和18b(在圖3中圖示)，該后緣18a和18b(在葉片運(yùn)行期間)允許渦流從葉片IO的兩側(cè)分開，導(dǎo)致減少的阻力和更高的渦輪輸出效率。如圖1-3所示，凹面12包括沿前緣16的方向延伸進(jìn)入葉片主體14的彎曲28。如圖2所示，該彎曲28可配置成相對于葉片主體14的縱向延展29沿縱方向27延伸。也就是說，凹面區(qū)域的彎曲28開始彎曲到其最大深度，沿著葉片主體14的長度終止。如圖3最佳地所示，彎曲28也可以配置成沿周方向30相對于葉片主體14的周向區(qū)域31延伸。也就是說，凹面區(qū)域的彎曲28開始彎曲到其最大深度，沿著葉片主體14的周向區(qū)域31的周圍終止。當(dāng)然，如圖l最佳地所示，凹面12還可以包括彎曲28，該彎曲28設(shè)置成沿以上所討論的兩個方向彎曲。還如圖1-4所示，凹面12設(shè)置在葉片10的葉才艮端20和末梢端22之間。雖然沒有圖示，但應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會，凹面12的縱向延展可/人葉根端20延伸至末梢端22。應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會，在示范性的實(shí)施例中，相^f于在跨度上高達(dá)100m的葉片而言，凹面12的深度將從0.2mm延伸到2500mm。此外，如圖5所示，可以存在4皮此不同的多個凹面12,這些凹面沿著葉根端20和末梢端22之間的后緣16首尾相連地對準(zhǔn)?，F(xiàn)在參考圖6和圖7，葉片10也可以包括沿縱向4皮此平行地對準(zhǔn)的多個凹面12。各凹面12包括相反的外緣32和內(nèi)緣34。內(nèi)緣34在鄰接點(diǎn)36會合。在圖6和圖7(在圖7中最佳地所示)的示范性的實(shí)施例中，點(diǎn)36與后緣16的沖莫縫線26線性連續(xù)。另外，從圖7的示范性的實(shí)施例更明顯地看出，鄰接點(diǎn)36(包括凹面12的兩個內(nèi)緣34)比外緣32延伸更大的距離而遠(yuǎn)離前緣16。在另一個示范性的實(shí)施例中，相對于高達(dá)100m跨度的葉片而言，鄰接區(qū)域突出至少10mm，比外緣32更遠(yuǎn)。應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會，雖然外緣32和鄰4矣區(qū)域36可以配置成相對于彼此地從前緣16突出任何期望的距離，^f旦上述的示范性的實(shí)施例(即，鄰接36比外緣32更突出)充當(dāng)葉片IO的尾部或后緣延伸部，其(在使用中)通過進(jìn)一步分開渦流來減小阻力。現(xiàn)在參考圖8-10，顯示了葉片10的腔作為凹陷40。類似于圖1-4的凹面12，凹陷40由區(qū)域24限定，該區(qū)域沿著后緣18設(shè)置。再者，類似于凹面12，沿著后緣18以中斷;f莫縫線26或后緣18的相對頂點(diǎn)的方式設(shè)置凹陷40。凹陷40和凹面12之間的唯一的實(shí)質(zhì)性不同在于凹陷40經(jīng)由凹陷壁42而達(dá)到進(jìn)入葉片IO的深度，該凹陷壁42不連續(xù)地彎曲成與凹陷40的最深的延展接觸。換句話說，凹陷40由終止于凹陷表面44(即，最深的延展)的凹陷壁42在明顯的非彎曲的連接48處限定。如圖8-10所示，類似于彎曲12，凹陷40沿著前緣16的方向延伸進(jìn)入葉片主體14。參考圖9，凹陷表面44可凹陷進(jìn)入主體14，使得表面44包括相對于凹陷40的寬度46。參考圖10,凹陷表面44也可凹陷進(jìn)入主體14，使得表面44包括相對于凹陷40的長度48。此外，凹陷40可以包括從后緣18起橫穿凹陷40的長度和寬度的一致深度。參考圖11和12,凹陷表面44本身也可以包括凹面50，其中，所述凹面50包括沿縱方向27相對于葉片主體18的縱向延展29延伸的彎曲52，和/或沿周方向30相對于葉片主體14的周向區(qū)域31延伸的彎曲54。另外，應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會，凹陷壁可以包括相對于壁42的相對外部延展和凹陷表面44之間的矢量的任何凹面或凸面。現(xiàn)在參考圖13和14,后緣腔12的形狀也可以是三角形。即，腔可經(jīng)由相對顛倒的三角形(相對于圖顛倒)而延伸進(jìn)入葉片10的主體14。如圖13所示，三角形由沿著腔12的長度48傾斜的兩個傾斜表面60限定。如圖14所示，三角形由沿著腔12的寬度48傾斜的兩個傾斜表面60限定。應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會，圖8-14的凹陷和三角形的實(shí)施例可以配置成包括深度和沿著葉片IO的多個設(shè)置，相對于圖1-6的凹面實(shí)施例已對這些進(jìn)行了討論。此外，應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會，圖1-14的所有實(shí)施例可以包括圓柱形、球形、橢圓等輪廓的凹面。雖然結(jié)合僅有的有限數(shù)量的實(shí)施例詳細(xì)地描述了本發(fā)明。但容易理解的是，本發(fā)明不限于這些公開的實(shí)施例。相反，可對本發(fā)明進(jìn)行修改以結(jié)合迄今未描述的任何數(shù)量的變更、改變、替代或等價布置，但是，其與本發(fā)明的要旨和范圍是同等的。此外，雖然已經(jīng)描述了本發(fā)明的各種實(shí)施例，但應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的方面可能僅包括其中一些所描述的實(shí)施例。因此，本發(fā)明不應(yīng)被看作由先前的描述限制，而僅由所附的權(quán)利要求的范圍限制。8權(quán)利要求1.一種葉片(10)，包括葉片主體(14)，包括前緣(16)和后緣(18)；以及由葉片區(qū)域(24)限定的至少一個后緣腔(12)，該葉片區(qū)域設(shè)置成與所述后緣(18)至少部分地對準(zhǔn)，所述至少一個腔(12)沿所述前緣(16)的方向延伸期望深度并進(jìn)入所述葉片主體(14)。2.如權(quán)利要求1所述的葉片(IO)，其特征在于，所述至少一個腔(12)為沿所述前緣(16)的方向凹入所述葉片主體(14)的凹面(50)。3.如權(quán)利要求l所述的葉片，其特征在于，所述凹面(50)包括沿縱方向(27)相對于所述葉片主體(14)的縱向延展(29)延伸的彎曲(52)以及沿周方向(30)相對于所述葉片主體(14)的周向區(qū)域(3l)延伸的彎曲(54)。4.如權(quán)利要求1所述的葉片(IO)，其特征在于，所述后緣(18)包括被所述至少一個腔(12)中斷的?？p線(26)。5.如權(quán)利要求1所述的葉片(IO)，其特征在于，所述至少一個腔(12)為彼此不同的多個腔，該多個腔設(shè)置在所述葉片主體(14)的葉根端(20)和末梢端(22)之間。6.如權(quán)利要求1所述的葉片(IO)，其特征在于，所述至少一個腔(12)為沿縱向彼此平行的兩個腔，所述兩個腔包括與所述后緣(18)的?？p線(26)線性連續(xù)的鄰接。7.如權(quán)利要求1所述的葉片(IO)，其特征在于，所述至少一個腔(12)為包括凹陷表面(44)的至少一個凹陷(40)，該凹陷表面設(shè)置成包括相對于所述后緣(18)的長度和寬度中的至少一個。8.如權(quán)利要求7所述的葉片(10)，其特征在于，所述至少一個凹陷包括4黃穿所述至少一個凹陷的長度和寬度的一致深度。9.如權(quán)利要求7所述的葉片(IO)，其特征在于，所述至少一個凹陷(40)包括設(shè)置在進(jìn)入所述葉片主體(14)的深度的凹陷表面(42)，所述深度表面包括沿所述前緣(16)的方向進(jìn)入所述葉片主體(14)的凹面(50)，所述凹面(50)包括沿縱方向(27)相對于所述葉片主體(14)的縱向周向區(qū)域(31)延伸的彎曲(54)之中的至少一個。10.如權(quán)利要求1所述的葉片(IO),其特征在于，所述至少一個腔(l2)的形狀為三角形，所述三角形由沿著所述至少一個腔(l2)的長度傾斜的兩個傾斜表面(60)以及沿著所述至少一個腔(12)的寬度傾斜的至少兩個傾斜表面(60)之中的至少一個限定。全文摘要本發(fā)明涉及風(fēng)力渦輪機(jī)葉片，具體而言，公開了一種葉片(10)，該葉片包括葉片主體(14)，包括前緣(16)和后緣(18)；以及由葉片區(qū)域(24)限定的至少一個后緣腔(12)，該葉片區(qū)域與后緣(18)至少部分地對準(zhǔn)，該至少一個腔(12)沿所述前緣(16)的方向延伸期望深度并進(jìn)入所述葉片主體(14)。文檔編號F03D1/06GK101684773SQ20091017928公開日2010年3月31日申請日期2009年9月25日優(yōu)先權(quán)日2008年9月26日發(fā)明者P·J·弗里茨申請人:通用電氣公司