葉片、葉片鋸齒尾緣及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及風力發電設備領域，尤其涉及一種葉片、葉片鋸齒尾緣及其制造方法。
【背景技術】
[0002]隨著風電行業的快速發展，為了增加風場單位面積的捕風能力，風力發電機組的單機容量越來越大，葉片的長度也越來越長，輻射噪聲也隨之增大。
[0003]已有研究表明，風力發電機組的主要噪聲來源于葉片的氣動噪聲，即由于來流風和葉片的相互作用所引起的噪聲，并且氣動噪聲水平近似和葉尖速度的5次方成正比。風力發電機的另一個噪聲源是機械噪聲，如齒輪箱、發電機等的噪聲，在現有技術條件下，機械噪聲可以得到很好的控制。
[0004]根據發聲機理的不同，葉片的氣動噪聲又可以分為湍流邊界層尾緣噪聲、層流邊界層渦脫落噪聲、分離失速噪聲、鈍尾緣噪聲和葉尖分離渦噪聲。對于大型風力發電機來說，湍流邊界層尾緣噪聲是主要噪聲源，也簡稱尾緣噪聲。NLR(荷蘭航空航天國家實驗室)對GE2.3MW風力機的噪聲實驗結果表明，風力發電機輻射噪聲最大位置位于葉片展向80%?95%。而從當地速度三角形來看，影響當地速度的主要因素是風輪的轉速。
[0005]隨著我國累計裝機容量的不斷增加，國內一類、二類風場基本已開發殆盡，三類、四類風場成了各廠商爭相競爭的對象(一類、二類、三類和四類風場依據風速劃分)。但是，三類、四類風場靠近居民生活區，風場的建設必須考慮對周圍居民生活的影響，其中必須要考慮的就是噪聲污染。
[0006]現有的降低風力發電機的氣動噪聲的主要措施有兩大類:降低風輪轉速。前者對于已處于運行狀態的風力發電機來說，效果非常明顯，但同時對發電的影響也很大。
【發明內容】
[0007]本發明的實施例提供一種葉片、葉片鋸齒尾緣及其制造方法，以解決現有的風力發電機的葉片工作過程中噪聲大的問題。
[0008]為達到上述目的，本發明的實施例提供一種葉片鋸齒尾緣制造方法，該方法包括如下步驟:鋸齒尾緣步驟:在基板上切割出鋸齒尾緣，鋸齒尾緣包括鋸齒和與鋸齒的底邊固定連接的粘接區域;后處理步驟:在鋸齒尾緣的鋸齒和/或粘接區域的邊緣形成倒角。
[0009]進一步地，葉片鋸齒尾緣制造方法在鋸齒尾緣步驟之前還包括:基板制造步驟:在模具上鋪設玻璃纖維布層，并真空灌注形成玻璃鋼板作為基板。
[0010]進一步地，基板包括至少兩層玻璃纖維布層和設置在至少兩層玻璃纖維布層之間的加強層;或基板包括至少兩層玻璃纖維布層。
[0011]進一步地，加強層為加強條，加強條的中線與相對應的鋸齒的齒的中垂線平行或重合。
[0012]進一步地，加強層為加強網，加強網覆蓋處于加強網的下方的玻璃纖維布層。
[0013]進一步地，沿鋸齒尾緣的厚度方向，鋸齒的寬度逐漸增大并形成倒角，或鋸齒的寬度由鋸齒厚度方向的中間向兩側逐漸減小并形成倒角。
[0014]進一步地，在后處理步驟中還包括:在粘接區域上開設凹槽。
[0015]進一步地，凹槽位于鋸齒的相鄰兩個齒之間。
[0016]進一步地，在后處理步驟中還包括:在鋸齒的相鄰兩個齒之間制造過渡槽，過渡槽位于粘接區域頂部。
[0017]根據本發明的另一方面，提供一種葉片鋸齒尾緣，包括鋸齒和與鋸齒的底邊固定連接的粘接區域，鋸齒和/或粘接區域的邊緣具有倒角。
[0018]進一步地，鋸齒的相鄰兩個齒之間具有過渡槽。
[0019]進一步地，粘接區域上設置有凹槽，凹槽位于鋸齒的相鄰兩個齒之間。
[0020]進一步地，葉片鋸齒尾緣包括玻璃纖維布層和加強層。
[0021]根據本發明的另一方面，提供一種葉片，包括葉片主體，葉片還包括葉片鋸齒尾緣，葉片鋸齒尾緣固定設置在葉片主體上，葉片鋸齒尾緣通過上述的葉片鋸齒尾緣制造方法制造。
[0022]本發明的實施例的葉片鋸齒尾緣通過設置倒角使得在降噪的同時改善葉片的氣動性能，保證發電量的情況下降低噪音。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發明的實施例的葉片鋸齒尾緣的結構示意圖；
[0024]圖2為本發明的實施例的葉片鋸齒尾緣的鋸齒邊緣的倒角處的放大圖；
[0025]圖3為本發明的實施例的葉片鋸齒尾緣的粘接區域的凹槽處的俯視放大圖；
[0026]圖4為本發明的實施例的葉片鋸齒尾緣的凹槽處的主視放大圖；
[0027]圖5為本發明的實施例的葉片鋸齒尾緣的帶有加強條的剖視放大圖；
[0028]圖6為本發明的實施例的葉片鋸齒尾緣的帶有加強網的剖視放大圖。
[0029]附圖標記說明:
[0030]1、鋸齒;2、粘接區域;3、倒角;4、凹槽;5、過渡槽;6加強條;7、加強網。
【具體實施方式】
[0031]下面結合附圖對本發明實施例的葉片、葉片鋸齒尾緣及其制造方法進行詳細描述。
[0032]如圖1所示，葉片鋸齒尾緣包括鋸齒1和與鋸齒1的底邊固定連接的粘接區域2。粘接區域2用于與葉片連接，使葉片鋸齒尾緣可以可靠地固定在葉片上。鋸齒1可以降低葉片尾緣處的湍流，進而降低葉片工作時的噪音。在鋸齒1和/或粘接區域2的邊緣設置的倒角3可以使空氣更為平滑地流過葉片鋸齒尾緣的表面，進而降低噪音且降低鋸齒尾緣粘接在葉片上對葉片氣動性能的影響。
[0033]結合參見圖2所示，倒角3分布在鋸齒1的各齒的邊緣和粘接區域2的邊緣。沿鋸齒尾緣的厚度方向，鋸齒1的寬度逐漸增大并形成該倒角3，以使氣流通過葉片鋸齒尾緣時更加平滑，減小葉片鋸齒尾緣對葉片氣動性能的影響。當然，在其他實施例中，沿鋸齒尾緣的厚度方向，鋸齒1的寬度可以由鋸齒1厚度方向的中間向兩側逐漸減小并形成該倒角3。
[0034]如圖3和4所示，粘接區域2上設置有凹槽4，通過設置該凹槽4使得葉片鋸齒尾緣在發生熱脹冷縮時可以減少內應力的傳遞，有效保護葉片鋸齒尾緣的形狀，進而保證其降噪的可靠性。
[0035]優選地，凹槽4位于鋸齒1的相鄰兩個齒之間，以便使葉片鋸齒尾緣各處的應力分布均勻。
[0036]鋸齒1的相鄰兩個齒之間具有過渡槽5。該過渡槽5可以為圓弧槽，以改善鋸齒1的齒間受力情況，同時分散氣流通過鋸齒表面時鋸齒間產生的應力。該過渡槽5還可以是三角形槽或矩形槽等。
[0037]如圖5和圖6所示，優選地，為了提高葉片鋸齒尾緣的結構強度，提高其耐用性，降低生產成本和更換頻率，葉片鋸齒尾緣包括玻璃纖維布層和加強層。該加強層為高分子材料，其用于提高葉片鋸齒尾緣的結構強度。高分子材料可以是凱芙拉纖維或其制成品。該加強層用于增強鋸齒尾緣的剛度或韌性，其材料的選擇可以根據需要選擇。
[0038]當然，在其他實施例中，葉片鋸齒尾緣可以僅包括玻璃纖維布層。
[0039]如圖5所示，加強層可以是加強條6，其是有高分子材料制成的矩形條、三角形條或梯形條等。該加強條6的中線與鋸齒1的中垂線應重合或平行，以對鋸齒形成較好的支撐。
[0040]如圖6所示，加強層可以是加強網7，該加強網7覆蓋在位于其下方的玻璃纖維布層上，以在整體上對葉片鋸齒尾緣形成支撐。當然，該加強網7可以僅覆蓋位于其下的部分玻璃纖維布層。
[0041]根據本發明的另一方面，提供一種葉片鋸齒尾緣制造方法，該方法用于制造上述的葉片鋸齒尾緣。在本實施例中，葉片鋸