近些年,风电机组风轮直径持续增大,出于提高效率和降载的目的,业内对各种新型的叶片技术进行了研究。
1、气弹适应叶片
气弹适应叶片也被称为弯扭耦合叶片。这种设计旨在使叶片受载弯曲的同时,伴随产生显着的扭转变形进而降低攻角,降低载荷。这种叶片设计常见于GE、西门子等公司的叶片中。
2、涡流发生器(VG)
涡流发生器(VortexGenerator,简称VG)目前已广泛应用于航空、船舶等与流体相关的领域。VG是以某一安装角垂直地安装在翼型表面的小展弦比机翼,在迎风气流中可以产生高能量的翼尖涡,与下游的边界层流动混合后,使处于逆压梯度中的边界层流场获得能量,进而继续附着在翼型表面从而达到延迟分离的效果。VG常应用于叶根区域(展向长度30%以内)。
3、扰流器
根据动量叶素理论,最优的叶片外形设计要求叶根部有很大的弦长以捕获风能。然而在工程实际中,受结构方面的制约,大部分叶片的最大弦长均被大大削减。因此,叶根扰流器逐渐被广泛用于叶片上以弥补叶根部的风能捕获。下图展示了LM和西门子公司叶片上常见的几种扰流器。