專利名稱：風(fēng)輪機葉片和制造具有渦流發(fā)生器的風(fēng)輪機葉片的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及風(fēng)輪機，并且更具體地，涉及一種風(fēng)輪機葉片和制造風(fēng)輪機葉片的方法，所述風(fēng)輪機葉片包括用于改變?nèi)~片周圍的空氣流的一體式渦流發(fā)生器。
背景技術(shù)：
風(fēng)輪機用于使用再生資源而且不燃燒礦物燃料來產(chǎn)生電能。一般而言，風(fēng)輪機將來自風(fēng)的動能轉(zhuǎn)換成電能。水平軸風(fēng)輪機包括塔架、位于塔架頂端的機艙，以及具有多個葉片并且借助于軸支撐在機艙中的轉(zhuǎn)子。軸使轉(zhuǎn)子與容納在機艙內(nèi)的發(fā)電機直接聯(lián)接或間接聯(lián)接。結(jié)果，當(dāng)風(fēng)迫使葉片旋轉(zhuǎn)時，電能由發(fā)電機產(chǎn)生。風(fēng)輪機經(jīng)受由風(fēng)施加至風(fēng)輪機葉片的高的空氣動力學(xué)載荷，包括由于葉片周圍的空氣流與邊界層處的葉片表面分離而造成的減小的升力。如流體動力學(xué)中所理解的，邊界層的厚度趨于遠離風(fēng)輪機葉片的前緣而增加。邊界層增加的厚度趨于促進邊界層內(nèi)的湍流，并且減少風(fēng)輪機葉片的最大升力系數(shù)。因此，在邊界層內(nèi)布置了渦流發(fā)生器，以在渦流發(fā)生器的下游形成渦流。渦流迫使來自邊界層的空氣與邊界層外部的空氣更多地混合，從而推遲邊界層的分離或推遲邊界層厚度的快速增加。就此而言，在風(fēng)輪機葉片的增加的部分上，邊界層保持靠近葉片表面。因此，渦流發(fā)生器通過推遲分離而增加了風(fēng)輪機葉片的最大升力系數(shù)。用于風(fēng)輪機葉片的常規(guī)渦流發(fā)生器通常在葉片已經(jīng)制造好之后應(yīng)用于葉片，這是因為渦流發(fā)生器是難以從160英尺(50m)或更長的葉片模具成功脫模的小部件。渦流發(fā)生器通常是板形構(gòu)件，其由塑料或金屬材料構(gòu)成并且使用雙面膠帶或類似的粘合劑材料粘著地聯(lián)接至風(fēng)輪機葉片的外表面。渦流發(fā)生器必須被準(zhǔn)確定位，然后，通常是按逐件的方式手動附著在葉片上。這種單個處理的過程增加了制造風(fēng)輪機葉片的時間和成本。而且，所附加的渦流發(fā)生器可能會在運輸過程中或在反復(fù)的極端天氣條件下受到損傷。因此，需要一種用于制造風(fēng)輪機葉片和渦流發(fā)生器的改進的成型裝置和方法，以克服常規(guī)風(fēng)輪機制造工藝以及常規(guī)渦流發(fā)生器的這些缺點和其它缺點。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，風(fēng)輪機葉片包括外表面以及所述外表面中形成的多個渦流發(fā)生器。渦流發(fā)生器包括第一部件和第二部件，所述第一部件限定所述葉片的所述外表面的一部分，所述第二部件限定所述渦流發(fā)生器的形狀。所述第二部件至少部分地由所述第一部件圍繞。所述第一部件可由第一材料構(gòu)成，而所述第二部件可由不同于所述第一材料的第二材料構(gòu)成。根據(jù)另一實施方式，風(fēng)輪機包括塔架、布置在所述塔架的頂部附近的機艙、以及轉(zhuǎn)子。所述轉(zhuǎn)子包括輪轂和從所述輪轂延伸的多個葉片。至少一個所述葉片配置有外表面和如上所述的多個渦流發(fā)生器。在另一實施方式中，一種用于風(fēng)輪機葉片的成型裝置包括模具主體，該模具主體包括限定表面和至少一個凹入的腔。所述限定表面成形為限定所述風(fēng)輪機葉片的外表面。 所述成型裝置還包括插入構(gòu)件，該插入構(gòu)件以可移除的方式插入所述至少一個凹入的腔。 所述插入構(gòu)件包括內(nèi)表面，該內(nèi)表面限定向所述模具主體的所述限定表面開口的渦流發(fā)生器腔。所述渦流發(fā)生器腔成形為限定所述風(fēng)輪機葉片上的第一一體式渦流發(fā)生器。所述成型裝置可包括具有第二渦流發(fā)生器腔的第二插入構(gòu)件，所述第二渦流發(fā)生器腔被配置為限定所述風(fēng)輪機葉片上的具有不同形狀的第二渦流發(fā)生器。在示例性的實施方式中，一種制造具有至少一個渦流發(fā)生器的風(fēng)輪機葉片的方法包括將具有第一渦流發(fā)生器腔的能移除的第一插入構(gòu)件插入模具主體的凹入的腔。所述方法還包括將第一多層結(jié)構(gòu)性材料布置在所述模具主體和所述能移除的第一插入構(gòu)件上；以及將成形的塞子推入所述第一渦流發(fā)生器腔，以由此將所述第一多層結(jié)構(gòu)性材料推入所述第一渦流發(fā)生器腔。然后，將第二多層結(jié)構(gòu)性材料布置在所述模具主體、所述能移除的第一插入構(gòu)件以及所述成形的塞子上，以形成具有一體式渦流發(fā)生器的風(fēng)輪機葉片。然后，使所述風(fēng)輪機葉片和所述一體式渦流發(fā)生器從所述模具主體以及所述能移除的第一插入構(gòu)件脫模。所述風(fēng)輪機葉片可在所述能移除的第一插入構(gòu)件脫模之前、與之同時、或之后脫模。在另一實施方式中，包括至少一個渦流發(fā)生器的風(fēng)輪機葉片由上述制造風(fēng)輪機葉片的方法形成。


結(jié)合至本說明書中并且形成本說明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實施方式， 而且，附圖連同上文給出的本發(fā)明的概述以及下文給出的詳述用于解釋本發(fā)明。圖1是風(fēng)輪機的立體圖；圖2是風(fēng)輪機葉片的包括根據(jù)一個實施方式的一體式渦流發(fā)生器的一部分的立體圖；圖3是圖2的風(fēng)輪機葉片的前視圖；圖4是圖2的風(fēng)輪機葉片的俯視圖；圖5A是其中一個一體式渦流發(fā)生器沿圖4中的線5A-5A的剖面圖；圖5B是其中一個一體式渦流發(fā)生器沿圖4中的線5B-5B的剖面圖；圖6是用于制造圖2的風(fēng)輪機葉片的成型裝置的剖視側(cè)視圖；圖7是圖6的成型裝置的插入構(gòu)件的仰視圖；圖8是圖6的成型裝置在第一次應(yīng)用結(jié)構(gòu)性纖維織物之后的剖視側(cè)視圖；圖9是圖6的成型裝置在插入渦流發(fā)生器塞子之后的剖視側(cè)視圖；圖10是圖6成型裝置在第二次應(yīng)用結(jié)構(gòu)性纖維織物之后的剖視側(cè)視圖；圖IlA是圖6的成型裝置在根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的第一脫模步驟期間的剖視側(cè)視圖；圖IlB是圖6的成型裝置在根據(jù)圖IlA的實施方式的第二脫模步驟期間的剖視側(cè)視圖；圖IlC是圖6的成型裝置在根據(jù)圖IlA的實施方式的第三脫模步驟期間的剖視側(cè)視圖12A是圖6的成型裝置在根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的第一脫模步驟期間的剖視側(cè)視圖；圖12B是圖6的成型裝置在根據(jù)圖12A的實施方式的第二脫模步驟期間的剖視側(cè)視圖；圖13是圖6的成型裝置在根據(jù)本發(fā)明的又一實施方式的脫模步驟期間的剖視側(cè)視圖；圖14A是示出了制造風(fēng)輪機葉片的示意性流程圖，該流程圖包括圖IlA至圖IlC 的脫模工藝；圖14B是示出了制造風(fēng)輪機葉片的示意性流程圖，該流程圖包括圖12A至圖12B 的脫模工藝；圖15A是用于制造根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)輪機葉片的成型裝置的另一實施方式的剖視側(cè)視圖；以及圖15B是用于制造根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)輪機葉片的成型裝置的另一實施方式的剖視側(cè)視圖。
具體實施例方式參照圖1，風(fēng)輪機10包括塔架12、布置在塔架12的頂端處的機艙14以及可操作地聯(lián)接至容納在機艙14中的發(fā)電機18的轉(zhuǎn)子16。除了發(fā)電機18之外，機艙14還容納將風(fēng)能轉(zhuǎn)化成電能所需的各種部件以及操作、控制和優(yōu)化風(fēng)輪機10的性能的各種部件。塔架 12支撐機艙14、轉(zhuǎn)子16以及風(fēng)輪機10的容納在機艙14內(nèi)的其它部件的負重，并且還根據(jù)具體情況將機艙14和轉(zhuǎn)子16提升至地面或海面以上的位置，在這些位置，通常有較低湍流的快速移動空氣流。呈現(xiàn)為水平軸風(fēng)輪機的風(fēng)輪機10的轉(zhuǎn)子16用作機電系統(tǒng)的原動機。超過最低水平的風(fēng)將啟動轉(zhuǎn)子16，并引起大致垂直于風(fēng)向的方向的旋轉(zhuǎn)。風(fēng)輪機10的轉(zhuǎn)子16包括中心輪轂20和多個葉片22，這些葉片在圍繞中心輪轂周向分布的位置從中心輪轂20向外伸出。在代表性的實施方式中，轉(zhuǎn)子16包括三個葉片22，但葉片的數(shù)量可以變化。風(fēng)輪機葉片22被構(gòu)造為與經(jīng)過的空氣流相互作用，從而產(chǎn)生致使轉(zhuǎn)子16大致在由葉片22限定的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的升力。風(fēng)輪機10可被包含在屬于風(fēng)電場或風(fēng)電站的大量類似的風(fēng)輪機中，這些風(fēng)電場或風(fēng)電站用作經(jīng)由傳輸線路與電網(wǎng)(例如，三相交流(AC)電網(wǎng))連接的發(fā)電廠。電網(wǎng)通常包括發(fā)電站網(wǎng)絡(luò)、傳輸電路以及通過傳輸線路的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接的子站，傳輸線路將電力傳輸至最終用戶和電力設(shè)施的其它客戶的形式的負載。在正常情況下，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的，電力從發(fā)電機18供給至電網(wǎng)。為了增大由流過葉片22上方的空氣產(chǎn)生的升力以及減少葉片失速，葉片22被設(shè)計和構(gòu)造為具有通常沿葉片22的吸力面沈定位的多個一體式渦流發(fā)生器24。盡管圖中僅示出了沿吸力面沈的翼展(spanwise)方向的一行一體式渦流發(fā)生器M，但風(fēng)輪機葉片22 可包括沿吸力面沈的翼展方向的多行一體式渦流發(fā)生器24，或者在另選的實施方式中，可包括位于葉片22的壓力面觀上的翼展方向的多行一體式渦流發(fā)生器24。如從流體動力學(xué)方面很好地理解的，取決于空氣速度、翼的幾何形狀(例如，迎角)或其它因素，流經(jīng)風(fēng)輪機葉片22上的空氣形成邊界層，該邊界層可與葉片22的在該葉片22的前緣30和該葉片22 的后緣32之間的外表面分離。通過使得渦流將邊界層上方的空氣流與邊界層中的空氣流混合，一體式渦流發(fā)生器M推遲了該邊界層與葉片外表面的分離。結(jié)果，一體式渦流發(fā)生器M增大了風(fēng)輪機葉片22的最大升力系數(shù)，而且增加的阻力以及產(chǎn)生的噪聲都是最小的， 從而增大了葉片的旋轉(zhuǎn)速度并產(chǎn)生了更多的電力。圖2至圖5B進一步示出了包括一體式渦流發(fā)生器M的風(fēng)輪機葉片22的一個實施方式。每個渦流發(fā)生器M都大致限定三維的棱柱形形狀，而不是平板形形狀，這有利地提供了一種更穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)，同時還使得能夠利用成型工藝來制造風(fēng)輪機葉片22，如下文更詳細地描述的。在所示出的示例性實施方式中，渦流發(fā)生器M的三維形狀是三角柱 (triangular prism)。然而，每個渦流發(fā)生器M的具體的三維形狀可在本發(fā)明的另選實施方式中改變，以優(yōu)化以下各項中的一項或更多項增大所產(chǎn)生的升力、減小失速、減少產(chǎn)生的噪聲以及減少阻力。在所示實施方式中，每個渦流發(fā)生器M都與風(fēng)輪機葉片22的外表面34 —體地形成，并且從外表面34向上延伸。每個渦流發(fā)生器M都包括上游表面36、下游表面38以及上游表面36和下游表面38的接合處的頂緣40。每個渦流發(fā)生器M的上游表面36大致垂直于葉片22的外表面34。因此，上游表面36呈現(xiàn)為面向葉片22的前緣30的板狀流動障礙物。上游表面36以與常規(guī)的板狀渦流發(fā)生器類似的方式產(chǎn)生渦流。渦流從頂緣40朝下游延伸，并且迫使靠近葉片22的外表面34的邊界層與在邊界層上方流動的空氣之間進行流混合。每個渦流發(fā)生器M的下游表面38與渦流發(fā)生器M的上游表面36以及葉片22 的外表面34成角度，以呈現(xiàn)面向葉片22的后緣32的平滑輪廓。如圖2至圖4中最清楚地示出的，多個渦流發(fā)生器24沿葉片22的長度成對布置。 每對渦流發(fā)生器M都互成角度，使得這對渦流發(fā)生器被布置成V形構(gòu)型。就此而言，每個渦流發(fā)生器M都包括大致指向一對渦流發(fā)生器中的另一渦流發(fā)生器對并且還指向葉片22 的前緣30的上游端42。類似地，每個渦流發(fā)生器M都包括大致背離一對渦流發(fā)生器M中的另一渦流發(fā)生器M并且還指向葉片22的后緣32的下游端44。每個渦流發(fā)生器M都限定從上游端42至下游端44的縱向長度L。在示例性的實施方式中，長度L可以大約是在渦流發(fā)生器M附近測量的葉片22弦長的至5%。該長度L還可以根據(jù)局部邊界層的厚度而縮放以便成為設(shè)定的百分比。在所示實施方式中，每對渦流發(fā)生器M中的渦流發(fā)生器 24都在各自的上游端42互成大約90度的角度，但應(yīng)理解，可以改變渦流發(fā)生器M之間的該角度以優(yōu)化風(fēng)輪機10的性能。任何成對的渦流發(fā)生器M中的兩個渦流發(fā)生器M的上游端42之間限定有第一間隙距離G1，而相鄰對的渦流發(fā)生器M的下游端44之間限定有第二間隙距離&。在示例性的實施方式中，間隙距離G1比間隙距離( 短，但在本發(fā)明的范圍內(nèi)，可針對各種應(yīng)用而改變間隙距離G1和間隙距離( 各自的長度。此外，如圖5A中最容易看到的，每個渦流發(fā)生器 24都沿通過該渦流發(fā)生器M的中心截面限定高度H和寬度W。在一個實施例中，高度H與寬度W的比大于或等于1 (即，H/W彡1)。更具體地，在一個實施方式中，高度H可以是在渦流發(fā)生器附近測量的葉片22弦長的大約0.5%至1%，并且寬度W可以是在渦流發(fā)生器附近測量的葉片22弦長的大約0. 5%至1%。根據(jù)本發(fā)明，可針對渦流發(fā)生器M的各種應(yīng)用而進一步改變高度H與寬度W的比。
在圖5A和圖5B的剖面圖中更清楚地示出了渦流發(fā)生器24。如可從這些附圖中容易理解的，每個渦流發(fā)生器M都一體地成型到葉片22中，并且包括外部的第一部件46和內(nèi)部的第二部件48。更具體地，第一部件46可以是用于形成葉片22的成形外表面34的材料，而第二部件48可以是塞子構(gòu)件48，該塞子構(gòu)件48由第一部件46至少部分地圍繞，或另選地由第一部件46完全包封。為此目的，塞子構(gòu)件大致限定渦流發(fā)生器M的形狀，在所示實施方式中，渦流發(fā)生器M是具有錐形的上游端42和下游端44的三角柱。第一部件46 通過將渦流發(fā)生器M —體地形成為葉片22的外表面34的連續(xù)部分而提供結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性和強度。在示例性實施方式中，如葉片制造領(lǐng)域所理解的，第一部件46包括諸如結(jié)構(gòu)性纖維織物和粘結(jié)劑的結(jié)構(gòu)性材料，并且塞子構(gòu)件48包括注射成型的塑性材料。更具體地，結(jié)構(gòu)性纖維織物可包括玻璃纖維或其它纖維增強的塑性材料，并且粘結(jié)劑可包括環(huán)氧樹脂、 基于多元脂的樹脂或其它樹脂。因此，渦流發(fā)生器M不會明顯增加風(fēng)輪機葉片22的重量， 但是塞子構(gòu)件48的塑性材料受到玻璃纖維織物的保護而防止由紫外輻射引起的退化和失效。因此，渦流發(fā)生器M的兩部件結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了這樣一種穩(wěn)固的一體式構(gòu)件，這種構(gòu)件不經(jīng)歷常規(guī)渦流發(fā)生器的正常失效模式，而且易于使用下文更詳細地描述的方法來制造。根據(jù)一種常規(guī)工藝，風(fēng)輪機葉片通過以下工藝來制造將結(jié)構(gòu)性外殼材料布置 (例如，滾壓)到兩個對半的模具中，然后圍繞結(jié)構(gòu)性外殼材料注射粘結(jié)劑，例如，環(huán)氧樹脂、基于多元脂的樹脂或其它適合的材料，同時，利用真空袋將結(jié)構(gòu)性外殼材料擠壓到每個對半的模具中。在另選的工藝中，可以使用預(yù)浸漬的復(fù)合材料，這樣就不需要用粘結(jié)劑來注射材料。在使粘結(jié)劑圍繞結(jié)構(gòu)性外殼材料(例如，玻璃纖維織物)固化以及使外殼從模具脫模之后，使風(fēng)輪機葉片外殼的兩個半部圍繞結(jié)構(gòu)性支撐構(gòu)件或翼梁互相聯(lián)接。風(fēng)輪機葉片的兩個半部通常由粘合劑材料聯(lián)接，從而形成葉片結(jié)構(gòu)。因此，下文將重點描述風(fēng)輪機葉片 22的一個半部的制造，并且更具體地，是風(fēng)輪機葉片22的位于前緣30和后緣32之間的吸力面沈的制造。應(yīng)理解，下述方法和成型裝置可用于形成風(fēng)輪機葉片22的另一半部(即， 壓力面觀)，而不偏離本發(fā)明的范圍。圖6和圖7示出了用于制造風(fēng)輪機葉片22的具有一個或更多個一體式渦流發(fā)生器M的外殼的成型裝置50的示例性實施方式。如圖6所示，成型裝置50包括模具主體 52，該模具主體具有沿內(nèi)側(cè)的限定表面54，該限定表面大致對應(yīng)于完整的風(fēng)輪機葉片22的成形的外表面；34的反面(negative)。就此而言，模具主體52在第一端56和第二端58之間向外突出，所述第一端對應(yīng)于完成的葉片22的前緣30，并且所述第二端對應(yīng)于完成的葉片22的后緣32。模具主體52還包括至少一個凹入的腔60，該腔位于第一端56和第二端 58之間并且由聯(lián)接至模具主體52的容器62限定。容器62可與模具主體52 —體形成，或者容器62可借助于任何已知的緊固件以可移除的方式聯(lián)接至模具主體52。凹入的腔60中斷了限定表面M的連續(xù)性。模具主體52和容器62可由利用鋼架(未示出)增強的玻璃纖維構(gòu)成，如本領(lǐng)域所理解的。成型裝置50還包括能移除的插入構(gòu)件64，該能移除的插入構(gòu)件被配置為插入容器62的凹入的腔60。插入構(gòu)件64包括內(nèi)表面66，該內(nèi)表面配置為布置成與模具主體52的限定表面討大致共面。更具體地，插入構(gòu)件64的內(nèi)表面66和模具主體52的限定表面M 被配置為共同形成成型裝置50的連續(xù)的成型表面。插入構(gòu)件64利用諸如螺栓或螺釘?shù)木o固件68以可移除的方式聯(lián)接至容器62。應(yīng)理解，在另選的實施方式中，可使用任何類型的緊固件68來聯(lián)接插入構(gòu)件64和模具主體52。圖6和圖7中示出的插入構(gòu)件64還包括成形的渦流發(fā)生器腔70，該成形的渦流發(fā)生器腔適于是之前描述的一體式渦流發(fā)生器M的反面。渦流發(fā)生器腔70配置為向模具主體52的限定表面M開口。為此目的，渦流發(fā)生器腔70限定諸如三角柱的三維形狀，該三角柱具有分別對應(yīng)于一體式渦流發(fā)生器M的上游端42和下游端44的錐形的第一端72和第二端74。應(yīng)理解，在本發(fā)明的另選實施方式中(下文將參照圖15A更詳細地描述其中一個另選實施方式)，渦流發(fā)生器腔70可限定渦流發(fā)生器的不同形狀。因此，插入構(gòu)件64可被移除，并且可替換為具有各種渦流發(fā)生器腔形狀的其它插入構(gòu)件，以優(yōu)化使用同一成型裝置50來制造不同的風(fēng)輪機葉片22。此外，在插入構(gòu)件64比對應(yīng)的模具主體52磨損得快的情況下，可以替換插入構(gòu)件64。取決于具體應(yīng)用以及將要形成的渦流發(fā)生器M，插入構(gòu)件64可由各種“硬質(zhì)”或 “軟質(zhì)”成型材料構(gòu)成。例如，在風(fēng)輪機葉片22和渦流發(fā)生器M將分別脫模的一些實施方式中，插入構(gòu)件64可由硅樹脂形成。就此而言，使模具主體52從10噸的風(fēng)輪機葉片22脫?？赡軙?dǎo)致強度足以使一體式渦流發(fā)生器M變形或使渦流發(fā)生器M從葉片22破裂的局部應(yīng)力或彎曲力。這種風(fēng)險可通過使插入構(gòu)件64從渦流發(fā)生器M單獨脫模而得以減小。當(dāng)將要形成的一體式渦流發(fā)生器M具有難以成功脫模的復(fù)雜輪廓和特征時，還可以使用硅樹脂的插入構(gòu)件64。在另一方面，在一體式渦流發(fā)生器M限定較簡單(例如，圓角且淺的)形狀的實施方式中，插入構(gòu)件64可以另選地由諸如玻璃纖維、塑料或鋁的工裝材料構(gòu)成。不管用于插入構(gòu)件64的材料是何種材料，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，風(fēng)輪機葉片22和渦流發(fā)生器M的脫模均可同時進行。在未示出的另選實施方式中，還可以使用用于插入構(gòu)件64 的其它材料。圖8至圖IlC示出了用于制造具有如前所述的一體式渦流發(fā)生器M的風(fēng)輪機葉片22的方法的第一實施方式。對于制造工藝而言，首先要制備如前所述的成型裝置50。為此目的，將具有期望的渦流發(fā)生器腔70的能移除的插入構(gòu)件64插入模具主體52的凹入的腔60處的容器62。利用緊固件68將插入構(gòu)件64緊固至容器62。然后，可將預(yù)備的粘結(jié)劑材料涂層局部應(yīng)用至渦流發(fā)生器腔70。另選地，可將預(yù)備的粘結(jié)劑材料涂層應(yīng)用至整個模具主體52和插入構(gòu)件64，包括渦流發(fā)生器腔70。然后，成型裝置50被配置為如圖6所示，并且已為成型工藝做好準(zhǔn)備。如圖8所示，將諸如結(jié)構(gòu)性纖維織物的第一多層結(jié)構(gòu)性材料76 (為了簡明起見，圖 8中示出了單層)布置或滾壓到模具主體52和插入構(gòu)件64上，如箭頭78所示出的。如風(fēng)輪機領(lǐng)域所理解的，結(jié)構(gòu)性纖維織物可包括玻璃纖維或其它的纖維增強的塑性材料，這些材料通過在限定表面M和插入構(gòu)件64的內(nèi)表面66上滾壓玻璃纖維材料的連續(xù)片材而被應(yīng)用。此外，結(jié)構(gòu)性纖維織物可包括預(yù)浸漬有粘結(jié)劑材料的復(fù)合材料。第一多層結(jié)構(gòu)性纖維織物76將限定完成的風(fēng)輪機葉片22的外表面34。還如圖8所示，第一多層結(jié)構(gòu)性纖維織物76不會自然地完全陷入插入構(gòu)件64的渦流發(fā)生器腔70內(nèi)，但是第一多層該結(jié)構(gòu)性纖維織物76可能會稍微下垂到渦流發(fā)生器腔70中。在粘結(jié)劑被預(yù)先應(yīng)用至整個模具主體52 和插入構(gòu)件64的實施方式中，結(jié)構(gòu)性纖維織物被有效地推入粘結(jié)劑中以開始形成風(fēng)輪機葉片22的連續(xù)側(cè)壁或外殼。如圖9所示，然后，成形的塞子構(gòu)件48被推入渦流發(fā)生器腔70，如箭頭82所示。就此而言，成形的塞子構(gòu)件48迫使第一多層結(jié)構(gòu)性纖維織物76完全進入渦流發(fā)生器腔70 以及注射至渦流發(fā)生器腔70中的粘結(jié)劑材料內(nèi)。塞子構(gòu)件48的形狀類似于渦流發(fā)生器腔 70的形狀，使得塞子構(gòu)件48和第一多層結(jié)構(gòu)性纖維織物76基本填滿渦流發(fā)生器腔70。因此，塞子構(gòu)件48和第一多層結(jié)構(gòu)性纖維織物76形成成型裝置50朝內(nèi)的大致連續(xù)的表面。 在一個示例性實施方式中，多個塞子構(gòu)件48被容納在滾子中，使得可以按類似于滾壓結(jié)構(gòu)性纖維織物的方式將單個塞子構(gòu)件48 “滾壓”至渦流發(fā)生器腔70內(nèi)。應(yīng)理解，在本發(fā)明的另選實施方式中，可使用推入塞子構(gòu)件48的另選方法，例如，手動施加。在將成形的塞子構(gòu)件48推入渦流發(fā)生器腔70之后，將諸如結(jié)構(gòu)性纖維織物(例如，玻璃纖維材料)的第二多層結(jié)構(gòu)性材料80布置(例如，滾壓)到第一多層結(jié)構(gòu)性纖維織物76和塞子構(gòu)件48上，如圖10所示以及箭頭84所示。為此目的，第二多層結(jié)構(gòu)性纖維織物80被有效地滾壓到模具主體52、插入構(gòu)件84以及塞子構(gòu)件48這三者的每一者上。在一些實施方式中，在滾壓第二多層結(jié)構(gòu)性纖維織物80之前，可將另一粘結(jié)劑涂層應(yīng)用至第一多層結(jié)構(gòu)性纖維織物76和塞子構(gòu)件48，但也不可以需要這樣的粘結(jié)劑涂層。在之前提到的具有預(yù)浸漬的復(fù)合材料的另選實施方式中，可以不需要額外的粘結(jié)劑涂層。第二多層結(jié)構(gòu)性纖維織物80將限定完成的風(fēng)輪機葉片22的外殼的內(nèi)表面86。而且，第二多層結(jié)構(gòu)性纖維織物80完成對塞子構(gòu)件48的包封或圍繞，從而形成兩部件式的渦流發(fā)生器M。在將第二多層結(jié)構(gòu)性纖維織物80滾壓到位之后，使用已知的注射和固化步驟來完成風(fēng)輪機葉片22。例如，可使真空袋膨脹以填充第二多層結(jié)構(gòu)性纖維織物80下方的區(qū)域，然后，可將額外的粘結(jié)劑材料注射至整個第一多層76和第二多層80，以徹底涂覆和圍繞結(jié)構(gòu)性纖維織物。然后，可通過加熱以使風(fēng)輪機葉片22的外殼和前述渦流發(fā)生器M的第一部件凝固來固化粘結(jié)劑和結(jié)構(gòu)性纖維織物的組合。作為如上所述的替代方式，結(jié)構(gòu)性纖維織物可預(yù)浸漬有粘結(jié)劑材料，使得在固化風(fēng)輪機葉片22之前不需要注射步驟。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，在又一可選實施方式中，粘結(jié)劑可包括填料，或可由其它粘結(jié)劑材料(例如， 基于多元脂的樹脂)替換?？偟膩碚f，注射和/或固化步驟使成型裝置50內(nèi)的風(fēng)輪機葉片 22凝固。然后，必須使風(fēng)輪機葉片22和一體式渦流發(fā)生器M分別從模具主體52和插入構(gòu)件64脫模。圖IlA至圖IlC示出了涉及根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的脫模的多個步驟。如圖1IA所示，移除緊固件68，以脫離與容器62和插入構(gòu)件64的接合，從而使得容器62可沿箭頭88的方向從插入構(gòu)件64和模具主體52移除。容器62的移除暴露了插入構(gòu)件64的背面90，從而使得能夠移除該插入構(gòu)件64。然后，如圖IlB中的箭頭92所示，一體式渦流發(fā)生器M從插入構(gòu)件64脫模。例如，插入構(gòu)件64可以手動方式逐漸從渦流發(fā)生器M剝離，以確保渦流發(fā)生器M在脫模工藝中不會受到損傷。在渦流發(fā)生器M脫模之后，葉片22 從模具主體52脫模，如圖IlC中的箭頭94所示。如前所述，渦流發(fā)生器M和葉片22的分別脫模防止了渦流發(fā)生器M受到脫模工藝中有時可能會施加至葉片22的較大的力。即使在具有高度復(fù)雜的渦流發(fā)生器形狀的實施方式中，所述方法的第一實施方式也被配置成能夠使渦流發(fā)生器M和葉片22這兩者可靠地脫模，這是因為，當(dāng)剝離插入構(gòu)件64時，渦流發(fā)生器M只受到局部的手動或機械力。在脫模之后，具有一體式渦流發(fā)生器M的風(fēng)輪機葉片22就已做好了準(zhǔn)備以進行最后的制備、固化和安裝，如本領(lǐng)域所理解的。此外，風(fēng)輪機葉片22可包括沿翼展方向的第一行形成的多個第一渦流發(fā)生器以及沿翼展方向的第二行形成的多個第二渦流發(fā)生器。圖8至圖10以及圖12A至圖12B示出了制造具有至少一個渦流發(fā)生器M的風(fēng)輪機葉片22的方法的第二實施方式。與第一實施方式相同，葉片22和渦流發(fā)生器M可通過下述工藝形成將第一多層結(jié)構(gòu)性纖維織物76布置或滾壓到成型裝置50上，然后，將塞子構(gòu)件48推入插入構(gòu)件64的渦流發(fā)生器腔70，然后，再將第二多層結(jié)構(gòu)性纖維織物80布置或滾壓到成型裝置50上。然而，如圖12A和圖12B所示，改變了葉片22和一體式渦流發(fā)生器M的脫模工藝。在該實施方式中，移除了聯(lián)接插入構(gòu)件64和容器62的緊固件68。于是，風(fēng)輪機葉片22通過沿圖12A中的箭頭96的方向從葉片22移除模具主體52和容器62來從模具主體 52脫模，而插入構(gòu)件64仍留在渦流發(fā)生器M上。以這種方式，可能在葉片22的脫模工藝中施加的任何較大的力都將主要影響插入構(gòu)件64而不是渦流發(fā)生器M。與之前的實施方式相同，容器62的移除使得能夠接近插入構(gòu)件64的背面90。然后，如圖12B中的箭頭98 所示，通過將插入構(gòu)件64從渦流發(fā)生器M手動地或機械地剝離來使該渦流發(fā)生器M從插入構(gòu)件64脫模。使用所述方法的這種第二實施方式，葉片22和渦流發(fā)生器M從成型裝置 50被可靠地移除，而不會損傷渦流發(fā)生器對。在脫模之后，具有一體式渦流發(fā)生器M的風(fēng)輪機葉片22就已做好了準(zhǔn)備以進行最后的制備、固化和安裝，如本領(lǐng)域所理解的。圖8至圖10以及圖13示出了制造具有至少一個渦流發(fā)生器M的風(fēng)輪機葉片22 的方法的第三實施方式。再次，如之前關(guān)于第一實施方式所描述的，葉片22和渦流發(fā)生器 24可通過下述工藝形成將第一多層結(jié)構(gòu)性纖維織物76布置或滾壓到成型裝置50上，然后，將塞子構(gòu)件48推入插入構(gòu)件64的渦流發(fā)生器腔70，然后，再將第二多層結(jié)構(gòu)性纖維織物80布置或滾壓到成型裝置50上。在該實施方式中，風(fēng)輪機葉片22和渦流發(fā)生器M從模具主體52和插入構(gòu)件64的脫模是同時進行的。就此而言，圖13示出了緊固件68保持聯(lián)接至容器62和插入構(gòu)件64，使得整個成形裝置50在由箭頭100所示的一次運動過程中脫模。只要在脫模工藝中不發(fā)生對渦流發(fā)生器M的損傷，這種單步驟脫模工藝就是有利的。 因此，所述方法的第三實施方式對于具有較簡單(即，圓角且淺的)的渦流發(fā)生器M的風(fēng)輪機葉片22可能是理想的。然而，在另選實施方式中，單步驟脫模工藝可用于在葉片22上形成任何類型的渦流發(fā)生器對。圖14A和圖14B以流程圖的形式總結(jié)了之前詳細描述的用于制造具有至少一個渦流發(fā)生器M的風(fēng)輪機葉片22的方法的第一實施方式和第二實施方式。為此目的，圖14A中示出的方法102的第一實施方式包括在步驟104，將具有成形的渦流發(fā)生器腔70的能移除的插入構(gòu)件64插入模具主體52的凹入的腔60。在步驟106，可將粘結(jié)劑涂層應(yīng)用于渦流發(fā)生器腔70。在步驟108，將第一多層結(jié)構(gòu)性纖維織物76布置在模具主體52和插入構(gòu)件64上。在步驟110，將成形的塞子構(gòu)件48推入或擠入渦流發(fā)生器腔70。在步驟112，將第二多層結(jié)構(gòu)性纖維織物80布置在模具主體52、插入構(gòu)件64以及塞子構(gòu)件48上。然后， 在步驟114，使插入構(gòu)件64從風(fēng)輪機葉片22 (更具體地說，渦流發(fā)生器24)脫模。最后，在步驟116，使風(fēng)輪機葉片22從模具主體52脫模。對于這些方法步驟的進一步的解釋已參照圖8至圖IlC在上文進行了描述。圖14B示出了方法118的第二實施方式，該第二實施方式包括前述方法所述的相同步驟104、106、108、110、112、114、116中的每一個步驟。方法118的該第二實施方式的一個區(qū)別在于，風(fēng)輪機葉片22從模具主體52的脫模(步驟116)發(fā)生在插入構(gòu)件64從風(fēng)輪機葉片22和渦流發(fā)生器M的脫模(步驟114)之前。因此，關(guān)于這些方法步驟的進一步的細節(jié)已參照圖8至圖10以及圖12A至圖12B在上文進行了描述。對于所述方法的任何實施方式而言，風(fēng)輪機葉片22都可容易地形成有從成型裝置50可靠地脫模而不會損傷葉片22或渦流發(fā)生器M的一體式渦流發(fā)生器M。如前所述， 可以改變渦流發(fā)生器M在翼展方向的行的數(shù)量以及渦流發(fā)生器M的尺寸和形狀而不偏離本發(fā)明的范圍。就此而言，盡管在所示實施方式的剖視圖中只示出了一個渦流發(fā)生器M， 葉片22的脫模工藝可使一系列渦流發(fā)生器M以及葉片22同時脫模或分別脫模。因此，所述方法的每個實施方式都可操作來制造圖2至圖5B中示出的具有穩(wěn)固的一體式渦流發(fā)生器M的風(fēng)輪機葉片22，這種一體式渦流發(fā)生器可將常規(guī)渦流發(fā)生器所常見的紫外輻射退化或其它類型的渦流發(fā)生器失效減到最少。如前所述，可將渦流發(fā)生器M的不同設(shè)計用于風(fēng)輪機葉片22的不同應(yīng)用。為此目的，可以改變渦流發(fā)生器M的形狀和尺寸(包括長度L、高度H、寬度W以及第一間隙距離G1和第二間隙距離( )，以對噪聲的產(chǎn)生、阻力的產(chǎn)生、升力系數(shù)的增大以及其它空氣動力學(xué)因素引起最佳的變化。通過改變前述實施方式的插入構(gòu)件64，本發(fā)明的成型裝置50 以及相關(guān)制造方法有利地允許針對不同的應(yīng)用來對已形成的渦流發(fā)生器M作出容易地改變。例如，圖15A示出了包括能移除的第二插入構(gòu)件120的成型裝置50。能移除的第二插入構(gòu)件120包括內(nèi)表面122和成形的渦流發(fā)生器腔124，所述內(nèi)表面被配置為布置成大致與模具主體52的限定表面M共面，成形的渦流發(fā)生器腔具有矩形截面并且配置為向模具主體52的限定表面M開口。矩形的渦流發(fā)生器腔IM被配置為形成限定矩形棱柱形狀的渦流發(fā)生器。因此，通過用能移除的第二插入構(gòu)件120替換能移除的第一插入構(gòu)件64，成型裝置50可被改變來模制具有任何可選形狀(包括但不限于，三角柱以及四角棱柱)的渦流發(fā)生器M的風(fēng)輪機葉片22。類似地，圖15B示出了包括能移除的第三插入構(gòu)件1 的成型裝置50。能移除的第三插入構(gòu)件126包括被配置為布置成大致與模具主體52的限定表面M共面的內(nèi)表面128。 更具體地，能移除的第三插入構(gòu)件126不包括位于內(nèi)表面1 中的任何渦流發(fā)生器腔，使得模具主體52的限定表面M和能移除的第三插入構(gòu)件1 的內(nèi)表面1 近似于沒有任何凹入的腔60或容器62的常規(guī)模具。結(jié)果，通過用能移除的第三插入構(gòu)件1 替換能移除的第一插入構(gòu)件64，成型裝置50可被改變來模制不具有渦流發(fā)生器M的風(fēng)輪機葉片22。因此，成型裝置50和制造方法可針對需要制造的任何風(fēng)輪機葉片進行容易的重新配置。本發(fā)明的成型裝置50和制造方法可操作來形成具有針對特定應(yīng)用的任何尺寸和形狀的一體式渦流發(fā)生器M的風(fēng)輪機葉片22。一體式渦流發(fā)生器M由兩個部件形成至少部分地限定風(fēng)輪機葉片22的外表面34的結(jié)構(gòu)性材料；以及通常由塑料形成的內(nèi)部的成形的塞子構(gòu)件48。因此，所得到的渦流發(fā)生器M是穩(wěn)固的，并且不易經(jīng)歷常規(guī)渦流發(fā)生器的某些失效模式，該某些失效模式包括但不限于，紫外輻射退化和外表面34的裂開。此外， 渦流發(fā)生器M和風(fēng)輪機葉片22在脫模工藝中將可靠地脫離成型裝置50，而不會對渦流發(fā)生器M造成損傷。因此，具有一體式渦流發(fā)生器M的風(fēng)輪機葉片22易于制造，并且比常規(guī)風(fēng)輪機葉片更有利。
盡管已通過描述各種優(yōu)選實施方式來示出了本發(fā)明，并且，盡管在某種程度上詳細描述了這些實施方式，但發(fā)明人的目的并不在于將所附權(quán)利要求書的范圍限定于或以任何方式限制于這樣的詳細描述。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將易于想到其它優(yōu)勢和改變。例如，在可選實施方式中，插入構(gòu)件可被固定地聯(lián)接至容器而不是可從其移除。因此，取決于使用者的需求和偏好，本發(fā)明的各種特征可以單獨使用，或者還可以任意地組合使用。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)輪機葉片，該風(fēng)輪機葉片包括外表面；以及在所述外表面中形成的多個渦流發(fā)生器，每個渦流發(fā)生器都包括外部的第一部件和內(nèi)部的第二部件，所述第一部件限定所述葉片的所述外表面的一部分，所述第二部件限定所述渦流發(fā)生器的形狀并且至少部分地由所述第一部件圍繞。
2.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)輪機葉片，其中，每個渦流發(fā)生器的外部的所述第一部件由第一材料構(gòu)成，并且每個渦流發(fā)生器的內(nèi)部的所述第二部件由不同于所述第一材料的第二材料構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求2所述的風(fēng)輪機葉片，其中，所述第一材料包括纖維增強的塑料，并且所述第二材料包括塑性材料。
4.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)輪機葉片，其中，所述渦流發(fā)生器的所述第二部件限定三角柱形狀，該三角柱形狀包括大致垂直于所述葉片的所述外表面布置的上游表面，并包括與所述上游表面以及所述葉片的所述外表面大致成角度的下游表面。
5.一種風(fēng)輪機，該風(fēng)輪機包括塔架；機艙，該機艙布置在所述塔架的頂部附近；以及轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子包括輪轂以及多個如權(quán)利要求1所述的風(fēng)輪機葉片，所述風(fēng)輪機葉片從所述輪轂延伸。
6.一種用于風(fēng)輪機葉片的成型裝置，該成型裝置包括模具主體，該模具主體包括限定表面和至少一個凹入的腔，所述限定表面被成形為限定所述風(fēng)輪機葉片的外表面；以及插入構(gòu)件，該插入構(gòu)件以可移除的方式插入所述模具主體的所述至少一個凹入的腔內(nèi)，所述插入構(gòu)件包括內(nèi)表面，該內(nèi)表面限定向所述模具主體的所述限定表面開口的渦流發(fā)生器腔，其中，所述渦流發(fā)生器腔被成形為限定所述風(fēng)輪機葉片上的第一一體式渦流發(fā)生器。
7.如權(quán)利要求6所述的成型裝置，其中，所述插入構(gòu)件由從下述材料中選出的至少一種材料構(gòu)成硅樹脂、玻璃纖維、塑料和鋁。
8.如權(quán)利要求6所述的成型裝置，該成型裝置還包括第二插入構(gòu)件，該第二插入構(gòu)件包括內(nèi)表面，所述第二插入構(gòu)件的所述內(nèi)表面限定第二渦流發(fā)生器腔，當(dāng)所述第二插入構(gòu)件被插入所述模具主體的所述至少一個凹入的腔內(nèi)時，所述第二渦流發(fā)生器腔向所述模具主體的所述限定表面開口，該第二渦流發(fā)生器腔被成形為限定所述風(fēng)輪機葉片上的第二一體式渦流發(fā)生器，該第二一體式渦流發(fā)生器的形狀不同于所述第一一體式渦流發(fā)生器的形狀。
9.如權(quán)利要求6所述的成型裝置，該成型裝置還包括第三插入構(gòu)件，該第三插入構(gòu)件包括連續(xù)的內(nèi)表面，所述連續(xù)的內(nèi)表面構(gòu)造成當(dāng)所述第三插入構(gòu)件被插入所述模具主體的所述至少一個凹入的腔內(nèi)時，所述連續(xù)的內(nèi)表面布置為與所述模具主體的所述限定表面大致共面，其中，所述第三插入構(gòu)件的所述連續(xù)的內(nèi)表面和所述模具主體的所述限定表面適于形成不具有一體式渦流發(fā)生器的風(fēng)輪機葉片。
10.一種制造具有至少一個渦流發(fā)生器的風(fēng)輪機葉片的方法，該方法包括將具有第一渦流發(fā)生器腔的、能移除的第一插入構(gòu)件插入模具主體的凹入的腔內(nèi)；將第一多層結(jié)構(gòu)性材料布置在所述模具主體和所述能移除的第一插入構(gòu)件上；將成形的塞子推入所述能移除的第一插入構(gòu)件的所述第一渦流發(fā)生器腔內(nèi)，以將所述第一多層結(jié)構(gòu)性材料推入所述第一渦流發(fā)生器腔內(nèi)；將第二多層結(jié)構(gòu)性材料布置在所述模具主體、所述能移除的第一插入構(gòu)件以及所述成形的塞子上，以形成具有一體式渦流發(fā)生器的風(fēng)輪機葉片；以及使所述風(fēng)輪機葉片和所述一體式渦流發(fā)生器從所述模具主體和所述能移除的第一插入構(gòu)件脫模。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，使所述風(fēng)輪機葉片和所述一體式渦流發(fā)生器脫模還包括使所述風(fēng)輪機葉片和所述一體式渦流發(fā)生器同時脫模。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，使所述風(fēng)輪機葉片和所述一體式渦流發(fā)生器脫模還包括使所述風(fēng)輪機葉片從所述模具主體脫模，而所述能移除的第一插入構(gòu)件仍保持聯(lián)接至所述一體式渦流發(fā)生器；以及在所述風(fēng)輪機葉片已從所述模具主體脫模之后，使所述一體式渦流發(fā)生器從所述能移除的第一插入構(gòu)件脫模。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，使所述一體式渦流發(fā)生器從所述能移除的第一插入構(gòu)件脫模包括手動地將所述能移除的第一插入構(gòu)件逐漸從所述一體式渦流發(fā)生器剝1 O
14.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，使所述風(fēng)輪機葉片和所述一體式渦流發(fā)生器脫模還包括使所述一體式渦流發(fā)生器從所述能移除的第一插入構(gòu)件脫模，而所述風(fēng)輪機葉片仍保持聯(lián)接至所述模具主體；以及在所述一體式渦流發(fā)生器已從所述能移除的第一插入構(gòu)件脫模之后，使所述風(fēng)輪機葉片從所述模具主體脫模。
15.如權(quán)利要求10所述的方法，該方法還包括用具有形狀與所述第一渦流發(fā)生器腔的形狀不同的第二渦流發(fā)生器腔的能移除的第二插入構(gòu)件，替換所述模具主體的所述凹入的腔中的所述能移除的第一插入構(gòu)件，使得所述能移除的第二插入構(gòu)件在所述風(fēng)輪機葉片上形成具有不同形狀的第二渦流發(fā)生器。
16.如權(quán)利要求10所述的方法，該方法還包括用不具有渦流發(fā)生器腔的能移除的第三插入構(gòu)件替換所述模具主體的所述凹入的腔中的所述能移除的第一插入構(gòu)件，使得所述模具主體和所述能移除的第三插入構(gòu)件形成不包括一體式渦流發(fā)生器的風(fēng)輪機葉片。
17.如權(quán)利要求10所述的方法，該方法還包括在將所述第一多層結(jié)構(gòu)性材料布置在所述模具主體和所述能移除的第一插入構(gòu)件上之前，將粘結(jié)劑涂層施加至所述能移除的第一插入構(gòu)件的所述第一渦流發(fā)生器腔。
18.—種風(fēng)輪機，該風(fēng)輪機包括多個具有至少一個一體式渦流發(fā)生器的風(fēng)輪機葉片，其中，每個所述風(fēng)輪機葉片都由包括以下步驟的工藝形成將具有第一渦流發(fā)生器腔的能移除的第一插入構(gòu)件插入模具主體的凹入的腔內(nèi)；將第一多層結(jié)構(gòu)性材料布置在所述模具主體和所述能移除的第一插入構(gòu)件上； 將成形的塞子推入所述能移除的第一插入構(gòu)件的所述第一渦流發(fā)生器腔內(nèi)，以將所述第一多層結(jié)構(gòu)性材料推入所述第一渦流發(fā)生器腔內(nèi)；將第二多層結(jié)構(gòu)性材料布置在所述模具主體、所述能移除的第一插入構(gòu)件以及所述成形的塞子上，以形成具有一體式渦流發(fā)生器的風(fēng)輪機葉片；以及使所述風(fēng)輪機葉片和所述一體式渦流發(fā)生器從所述模具主體和所述能移除的第一插入構(gòu)件脫模。
19.如權(quán)利要求18所述的風(fēng)輪機，其中，每個所述風(fēng)輪機葉片都包括沿翼展方向的第一行布置的多個第一一體式渦流發(fā)生器以及沿翼展方向的第二行布置的多個第二一體式渦流發(fā)生器。
20.如權(quán)利要求19所述的風(fēng)輪機，其中，所述多個第一一體式渦流發(fā)生器包括成對的渦流發(fā)生器，所述成對的渦流發(fā)生器相互隔開并且成角度以限定V形渦流發(fā)生器構(gòu)形，其中所述V形的頂點指向上游方向。
21.如權(quán)利要求20所述的風(fēng)輪機，其中，所述多個第一一體式渦流發(fā)生器中的每個都限定三角柱形狀，該三角柱形狀包括大致垂直于所述風(fēng)輪機葉片的外表面布置的上游表面，并包括與所述上游表面以及所述風(fēng)輪機葉片的所述外表面大致成角度的下游表面。
全文摘要
本發(fā)明涉及風(fēng)輪機葉片和制造具有渦流發(fā)生器的風(fēng)輪機葉片的方法。用于產(chǎn)生電能的風(fēng)輪機可包括風(fēng)輪機葉片，該風(fēng)輪機葉片包括在葉片的外表面中一體地形成的多個渦流發(fā)生器。渦流發(fā)生器包括第一部件和第二部件，第一部件限定葉片的外表面的一部分，第二部件限定渦流發(fā)生器的形狀并且至少部分地由第一部件圍繞。制造風(fēng)輪機葉片的方法包括將第一多層結(jié)構(gòu)性材料布置在模具主體以及具有成形的腔的能移除的插入構(gòu)件上。然后，將成形的塞子構(gòu)件壓入成形的腔，并將第二多層結(jié)構(gòu)性材料布置在塞子和模具主體上以完成具有渦流發(fā)生器的風(fēng)輪機葉片的制造。
文檔編號F03D1/06GK102536632SQ20111042514
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者J·布萊恩特, K·邁騰多夫, R·格里夫, 卡斯藤·海因·韋斯特加德, 崔周永, 趙岱偉 申請人:維斯塔斯風(fēng)力系統(tǒng)有限公司