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Patents

  1. Advanced Patent Search
Publication numberDE102011012965 B4
Publication typeGrant
Application numberDE201110012965
Publication date22 Oct 2015
Filing date4 Mar 2011
Priority date4 Mar 2011
Also published asDE102011012965A1
Publication number1110012965, 201110012965, DE 102011012965 B4, DE 102011012965B4, DE 2011/10012965 B4, DE-B4-102011012965, DE102011012965 B4, DE102011012965B4, DE1110012965, DE2011/10012965B4, DE201110012965
InventorsFrank Kortenstedde
ApplicantDeutsche Windtechnik AG
Export CitationBiBTeX, EndNote, RefMan
External Links: DPMA, Espacenet
Rotorblatt für Windenergieanlagen mit horizontaler Drehachse sowie Windenergieanlage mit selbigem Rotor blade for wind turbines with horizontal axis of rotation, as well as wind turbine with just that translated from German
DE 102011012965 B4
Abstract  translated from German
Rotorblatt (10) für Windenergieanlagen mit horizontaler Drehachse, umfassend Rotor blade (10) for wind turbines with horizontal axis of rotation, comprising
eine Rotorblattwurzel (12) zur Befestigung an einer Nabe einer Windenergieanlage, a rotor blade root (12) for attachment to a hub of a wind power plant,
eine der Rotorblattwurzel (12) gegenüberliegend angeordnete Rotorblattspitze (14) am Ende des Rotorblattes (10), one of the rotor blade root (12) oppositely disposed rotor blade tip (14) at the end of the rotor blade (10),
einen zur Rotorblattspitze (14) liegenden aerodynamischen Rotorblattabschnitt (16) mit einer Vorderkante (18) und einer im wesentlichen spitzen Hinterkante (20) sowie one for rotor blade tip (14) lying aerodynamic rotor blade section (16) having a leading edge (18) and an essentially pointed trailing edge (20) and
einen Übergangsbereich (22) zwischen der Rotorblattwurzel (12) und dem aerodynamischen Rotorblattabschnitt (16), der eine Vorderkante (24) und eine im wesentlichen stumpfe Hinterkante (26) aufweist, wobei an der stumpfen Hinterkante (26) mindestens ein aerodynamisches Element (28) vorgesehen ist, a transition region (22) between the rotor blade root (12) and the aerodynamic rotor blade section (16) having a leading edge (24) and a substantially blunt trailing edge (26), wherein the blunt trailing edge (26) at least an aerodynamic element (28 ) is provided,
dadurch gekennzeichnet, dass das aerodynamische Element (28) eine Platte (30) ist, die unter einem Winkel zur stumpfen Hinterkante (26) angeordnet ist und sich in Richtung zur Rotorblattspitze (14) erstreckt. characterized in that the aerodynamic element (28) is a plate (30) which is arranged at an angle to the blunt trailing edge (26) and extending in the direction of the rotor blade tip (14).
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Claims(16)  translated from German
  1. Rotorblatt ( The rotor blade ( 10 10 ) für Windenergieanlagen mit horizontaler Drehachse, umfassend eine Rotorblattwurzel ( ) For wind turbines with horizontal axis of rotation, comprising a rotor blade root ( 12 12 ) zur Befestigung an einer Nabe einer Windenergieanlage, eine der Rotorblattwurzel ( ) For attachment to a hub of a wind turbine, one of the rotor blade root ( 12 12 ) gegenüberliegend angeordnete Rotorblattspitze ( ) Oppositely disposed rotor blade tip ( 14 14 ) am Ende des Rotorblattes ( ) At the end of the rotor blade ( 10 10 ), einen zur Rotorblattspitze ( ), One for rotor blade tip ( 14 14 ) liegenden aerodynamischen Rotorblattabschnitt ( ) Lying aerodynamic rotor blade section ( 16 16 ) mit einer Vorderkante ( ) With a leading edge ( 18 18 ) und einer im wesentlichen spitzen Hinterkante ( ) And a substantially sharp trailing edge ( 20 20 ) sowie einen Übergangsbereich ( ) And a transition region ( 22 22 ) zwischen der Rotorblattwurzel ( ) Between the rotor blade root ( 12 12 ) und dem aerodynamischen Rotorblattabschnitt ( ) And the aerodynamic rotor blade section ( 16 16 ), der eine Vorderkante ( ) Having a leading edge ( 24 24 ) und eine im wesentlichen stumpfe Hinterkante ( ) And a substantially blunt trailing edge ( 26 26 ) aufweist, wobei an der stumpfen Hinterkante ( ), Wherein the blunt trailing edge ( 26 26 ) mindestens ein aerodynamisches Element ( ) At least one aerodynamic element ( 28 28 ) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das aerodynamische Element ( ) Is provided, characterized in that the aerodynamic element ( 28 28 ) eine Platte ( ) a plate ( 30 30 ) ist, die unter einem Winkel zur stumpfen Hinterkante ( ) Which at an angle to blunt trailing edge ( 26 26 ) angeordnet ist und sich in Richtung zur Rotorblattspitze ( Is located) and in the direction of the rotor blade tip ( 14 14 ) erstreckt. ) Extends.
  2. Rotorblatt ( The rotor blade ( 10 10 ) für Windenergieanlagen mit horizontaler Drehachse, umfassend eine Rotorblattwurzel ( ) For wind turbines with horizontal axis of rotation, comprising a rotor blade root ( 12 12 ) zur Befestigung an einer Nabe einer Windenergieanlage, eine der Rotorblattwurzel ( ) For attachment to a hub of a wind turbine, one of the rotor blade root ( 12 12 ) gegenüberliegend angeordnete Rotorblattspitze ( ) Oppositely disposed rotor blade tip ( 14 14 ) am Ende des Rotorblattes ( ) At the end of the rotor blade ( 10 10 ), einen zur Rotorblattspitze ( ), One for rotor blade tip ( 14 14 ) liegenden aerodynamischen Rotorblattabschnitt ( ) Lying aerodynamic rotor blade section ( 16 16 ) mit einer Vorderkante ( ) With a leading edge ( 18 18 ) und einer im wesentlichen spitzen Hinterkante ( ) And a substantially sharp trailing edge ( 20 20 ) sowie einen Übergangsbereich ( ) And a transition region ( 22 22 ) zwischen der Rotorblattwurzel ( ) Between the rotor blade root ( 12 12 ) und dem aerodynamischen Rotorblattabschnitt ( ) And the aerodynamic rotor blade section ( 16 16 ), der eine Vorderkante ( ) Having a leading edge ( 24 24 ) und eine im wesentlichen stumpfe Hinterkante ( ) And a substantially blunt trailing edge ( 26 26 ) aufweist, wobei an der stumpfen Hinterkante ( ), Wherein the blunt trailing edge ( 26 26 ) mindestens ein aerodynamisches Element ( ) At least one aerodynamic element ( 28 28 ) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das aerodynamische Element ( ) Is provided, characterized in that the aerodynamic element ( 28 28 ) ein im Querschnitt T-förmiges Element ist, dessen Steg unter einem Winkel zur stumpfen Hinterkante ( ) Is a cross-sectionally T-shaped member, the web at an angle to the blunt trailing edge ( 26 26 ) angeordnet ist und sich in Richtung zur Rotorblattspitze ( Is located) and in the direction of the rotor blade tip ( 14 14 ) erstreckt. ) Extends.
  3. Rotorblatt ( The rotor blade ( 10 10 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorblattwurzel ( ) According to claim 1 or 2, characterized in that the rotor blade root ( 12 12 ) einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist. ) Has a substantially circular cross-section.
  4. Rotorblatt ( The rotor blade ( 10 10 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das aerodynamische Element ( ) According to one of claims 1 to 3, characterized in that the aerodynamic element ( 28 28 ) mit dem Übergangsbereich ( ) With the transition region ( 22 22 ) integral bzw. monolithisch ausgebildet ist. ) Is formed integrally or monolithically.
  5. Rotorblatt ( The rotor blade ( 10 10 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das aerodynamische Element ( ) According to one of claims 1 to 3, characterized in that the aerodynamic element ( 28 28 ) vom Übergangsbereich ( ) From the transition region ( 22 22 ) separat ausgebildet und daran befestigt ist. ) Is formed separately and fixed thereto.
  6. Rotorblatt ( The rotor blade ( 10 10 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das aerodynamische Element ( ) According to one of claims 1 to 5, characterized in that the aerodynamic element ( 28 28 ) formstabil ist. ) Is dimensionally stable.
  7. Rotorblatt ( The rotor blade ( 10 10 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das aerodynamische Element ( ) According to one of the preceding claims, characterized in that the aerodynamic element ( 28 28 ) aus einem wetterfesten Material hergestellt ist. ) Is made of a weatherproof material.
  8. Rotorblatt ( The rotor blade ( 10 10 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das aerodynamische Element ( ) According to one of the preceding claims, characterized in that the aerodynamic element ( 28 28 ) aus einem Glasfaserlaminat, Edelstahl, Aluminium, einem kohlefaserverstärkten Kunststoff (CFK), Faser-Kunststoff-Verbundwerkstoff oder einem Kunststoff hergestellt ist. ) Is made of a glass fiber laminate, stainless steel, aluminum, carbon fiber reinforced plastic (CFRP), fiber-plastic composite or a plastic.
  9. Rotorblatt ( The rotor blade ( 10 10 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Platte ( ) According to claim 1, characterized in that the height of the plate ( 30 30 ) im Bereich von ca. 5% bis ca. 15% der Profilsehnenlänge ( ) In the range of about 5% to about 15% of the chord length ( 36 36 ) liegt. ) lies.
  10. Rotorblatt ( The rotor blade ( 10 10 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Platte ( ) According to claim 1, characterized in that the height of the plate ( 30 30 ) von der Rotorblattwurzel ( ) Of the rotor blade root ( 12 12 ) zum aerodynamischen Rotorblattabschnitt ( ) For aerodynamic rotor blade section ( 16 16 ) ansteigt. ) Increases.
  11. Rotorblatt ( The rotor blade ( 10 10 ) nach einem der Ansprüche 1, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte ( ) According to one of claims 1, 9 or 10, characterized in that the plate ( 30 30 ) entlang ihrer Längserstreckung mit einem Winkelprofil einseitig oder beidseitig zur Befestigung an dem Übergangsbereich ( ) Along its longitudinal extent at an angle profile one or both sides for attachment to the transition region ( 22 22 ) versehen ist. ) Is provided.
  12. Rotorblatt ( The rotor blade ( 10 10 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des Stegs im Bereich von ca. 2% bis 15% der Profilsehnenlänge ( ) According to claim 2, characterized in that the height of the web in the range of about 2% to 15% of the chord length ( 36 36 ) liegt. ) lies.
  13. Rotorblatt ( The rotor blade ( 10 10 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des Stegs von der Rotorblattwurzel ( ) According to claim 2, characterized in that the height of the web of the rotor blade root ( 12 12 ) zum aerodynamischen Rotorblattabschnitt ( ) For aerodynamic rotor blade section ( 16 16 ) ansteigt. ) Increases.
  14. Rotorblatt ( The rotor blade ( 10 10 ) nach einem der Ansprüche 2, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg entlang seiner Längserstreckung mit einem Winkelprofil einseitig oder beidseitig zur Befestigung an den Übergangsbereich ( ) According to one of claims 2, 12 or 13, characterized in that the web along its longitudinal extent at an angle profile one or both sides for attachment to the transition region ( 22 22 ) versehen ist. ) Is provided.
  15. Rotorblatt ( The rotor blade ( 10 10 ) nach einem der Ansprüche 2 oder 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe ( ) According to one of claims 2 or 12 to 14, characterized in that the height ( 38 38 ) des Querbalkens im Bereich von ca. 10% bis 30% der Profilsehnenlänge ( ) Of the transverse beam in the range of about 10% to 30% of the chord length ( 36 36 ) liegt. ) lies.
  16. Windenergieanlage mit horizontaler Drehachse, umfassend mindestens ein Rotorblatt ( Wind turbine with a horizontal axis of rotation, comprising at least one rotor blade ( 10 10 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche. ) According to one of the preceding claims.
Description  translated from German
  • [0001] [0001]
    Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rotorblatt für Windenergieanlagen mit horizontaler Drehachse gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Windenergieanlage. The present invention relates to a rotor blade for wind turbines with horizontal axis of rotation according to the preamble of claim 1 and a wind turbine.
  • [0002] [0002]
    Rotorblätter von Windenergieanlagen haben eine große Bedeutung für den Wirkungsgrad (Effizienz) und den wirtschaftlichen Betrieb der Windenergieanlagen. Rotor blades of wind turbines have a great importance for the efficiency (efficiency) and economical operation of the wind turbines. Bei den bekannten Rotorblättern gemäß der eingangs genannten Art besteht die Anforderung an den Rotorblattwurzel nahen Profilquerschnitt darin, in Abhängigkeit vom Anstellwinkel α im Betriebsbereich von –10° < α < 20° zu arbeiten. In the known rotor blades according to the type mentioned in the request to the rotor blade root close profile cross-section is to operate in dependence on the angle of attack α in the operating range of -10 ° <α <20 °. Die Strömungsbedingungen sind dabei unter anderem instationär und führen aufgrund der Druckunterschiede an den unterschiedlichen Profilschnitten zur Ablösung der Strömung und zur Wirbelbildung. The flow conditions are unsteady, among other things, and due to the pressure differences at the different profile sections to flow separation and vortex formation. Die Umströmung des Rotorblattes erzeugt dadurch nicht stetige Kraft- und Momentänderungen, dh unerwünschte Rotorblattschwingungen, und beeinträchtigt die Effizienz. The flow around the rotor blade produced by non-steady force and torque changes, ie unwanted rotor blade vibration, and affect the efficiency.
  • [0003] [0003]
    Die The WO 2010/100 237 A2 WO 2010/100 237 A2 offenbart ein Rotorblatt gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. discloses a rotor blade according to the preamble of claim. 1
  • [0004] [0004]
    Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Rotorblatt so weiterzubilden, dass der Abriss einer Strömung, und zwar möglichst unabhängig vom Anstellwinkel, im rotorblattwurzelnahen Bereich reduziert wird. The invention is thus the object of developing the generic rotor blade so that the demolition of a flow, if possible independent of the angle of attack is reduced in the region close to the rotor blade root.
  • [0005] [0005]
    Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei dem Rotorblatt der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das aerodynamische Element eine Platte ist, die unter einem Winkel zur stumpfen Hinterkante angeordnet ist und sich in Richtung zur Rotorblattspitze erstreckt. According to the invention this object is achieved when the rotor blade of the aforementioned type in that the aerodynamic element is a plate which is arranged at an angle to the blunt trailing edge and extending toward the rotor blade tip. Unter einem aerodynamischen Element soll ein Element verstanden werden, das die Luftströmung beeinflusst. Under an aerodynamic element is an element to be understood that influences the air flow. Vorteilhafterweise ist die Platte normal zur stumpfen Hinterkante angeordnet. Advantageously, the plate is arranged perpendicular to the blunt trailing edge.
  • [0006] [0006]
    Gemäß einem weiteren Aspekt wird diese Aufgabe bei dem Rotorblatt der eingangsgenannten Art dadurch gelöst, dass das aerodynamische Element ein im Querschnitt T-förmiges Element ist, dessen Steg unter einem Winkel zur stumpfen Hinterkante angeordnet ist und sich in Richtung zur Rotorblattspitze erstreckt. According to a further aspect, this object is achieved with the rotor blade of the initially mentioned type in that the aerodynamic element is a cross-sectionally T-shaped member, the web of which is disposed at an angle to the blunt trailing edge and extending in the direction of the rotor blade tip. Vorteilhafterweise ist der Steg normal zur stumpfen Hinterkante angeordnet. Advantageously, the web is arranged perpendicular to the blunt trailing edge. Zudem erstreckt sich der Querbalken vorzugsweise parallel zur Hinterkante. In addition, the cross-beam preferably extends parallel to the trailing edge.
  • [0007] [0007]
    Weiterhin wird diese Aufgabe gelöst durch eine Windenergieanlage gemäß Anspruch 16. Furthermore, this object is achieved by a wind turbine according to claim 16th
  • [0008] [0008]
    Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass die Rotorblattwurzel einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist. In particular it can be provided that the rotor blade root has a substantially circular cross-section.
  • [0009] [0009]
    Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist das aerodynamische Element mit dem Übergangsbereich integral bzw. monolithisch ausgebildet. According to a particular embodiment, the aerodynamic element to the transition portion is formed integrally or monolithically.
  • [0010] [0010]
    Alternativ ist auch denkbar, dass das aerodynamische Element vom Übergangsbereich separat ausgebildet und daran befestigt ist. Alternatively, it is also possible that the aerodynamic element is formed separately from the transition region and fixed thereto. Beispielsweise kann es nachträglich angebracht sein. For example, it may be added later.
  • [0011] [0011]
    Vorteilhafterweise ist das aerodynamische Element formstabil. Advantageously, the aerodynamic element is dimensionally stable.
  • [0012] [0012]
    Zweckmäßigerweise ist das aerodynamische Element aus einem wetterfesten Material hergestellt. Appropriately, the aerodynamic element of a weatherproof material is produced.
  • [0013] [0013]
    Vorteilhafterweise ist das aerodynamische Element aus einem Glasfaserlaminat, Edelstahl, Aluminium, einem kohlefaserverstärkten Kunststoff (CFK), Faser-Kunststoff-Verbundwerkstoff oder einem Kunststoff hergestellt. Advantageously, the aerodynamic element consists of a glass fiber laminate, stainless steel, aluminum, carbon fiber reinforced plastic (CFRP), Fibre-reinforced plastic material or a plastic is produced. Das Glasfaserlaminat kann ein Glasfaserlaminat mit Sandwichaufbau und/oder Wabenkern sein. The glass fiber laminate may be a fiberglass laminate with sandwich structure and / or honeycomb core. Ganz allgemein kann das aerodynamische Element aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff (GFK) hergestellt sein. In general, the aerodynamic element be made of a glass fiber-reinforced plastic (GRP).
  • [0014] [0014]
    Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass die Höhe der Platte im Bereich von ca. 5% bis ca. 15% der Profilsehnenlänge liegt. In particular, it can be provided that the height of the plate in the range of about 5% to about 15% of the chord length is. Vorzugsweise beträgt die Höhe der Platte 9% der Profilsehnenlänge. The height of the plate is preferably 9% of the chord length.
  • [0015] [0015]
    Andererseits ist auch denkbar, dass die Höhe der Platte von der Rotorblattwurzel zum aerodynamischen Rotorblattabschnitt ansteigt. On the other hand, it is also conceivable that the height of the plate of the rotor blade root the rotor blade increases the aerodynamic section. Vorzugsweise steigt die Höhe der Platte von der Rotorblattwurzel zum aerodynamischen Rotorblattabschnitt linear an. Preferably, the height of the plate increases from the rotor blade root the rotor blade aerodynamic portion linearly.
  • [0016] [0016]
    Zweckmäßigerweise ist die Platte entlang ihrer Längserstreckung mit einem Winkelprofil einseitig oder beidseitig zur Befestigung an dem Übergangsbereich versehen. Advantageously, the plate is provided along its length with an angle section one or both sides for attachment to the transition area.
  • [0017] [0017]
    Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass die Höhe des Stegs im Bereich von ca. 2% bis 15% der Profilsehnenlänge liegt. In particular it can be provided that the height of the web is in the range of about 2% to 15% of the chord length. Vorzugsweise beträgt die Höhe des Stegs 5% der Profilsehnenlänge. The height of the ridge is preferably 5% of the chord length.
  • [0018] [0018]
    Andererseits ist auch denkbar, dass die Höhe des Stegs von der Rotorblattwurzel zum aerodynamischen Rotorblattabschnitt ansteigt. On the other hand, it is also conceivable that the height of the web of the rotor blade root the rotor blade increases the aerodynamic section. Vorzugsweise steigt die Höhe des Stegs von der Rotorblattwurzel zum aerodynamischen Rotorblattabschnitt linear an. Preferably, the height of the web increases from the rotor blade root the rotor blade aerodynamic portion linearly.
  • [0019] [0019]
    Vorteilhafterweise ist der Steg entlang seiner Längserstreckung mit einem Winkelprofil einseitig oder beidseitig zur Befestigung an den Übergangsbereich versehen. Advantageously, the web is provided along its length with an angle section one or both sides for attachment to the transition region.
  • [0020] [0020]
    Schließlich kann die Höhe des Querbalkens im Bereich von ca. 10% bis 30% der Profilsehnenlänge liegen. Finally, the height of the transverse beam in the range of about 10% to 30% of the chord length may be. Vorzugsweise beträgt die Höhe des Querbalkens 19% der Profilsehnenlänge. The height of the cross beam is preferably 19% of the chord length.
  • [0021] [0021]
    Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass durch die Anordnung mindestens eines speziellen aerodynamischen Elements bzw. Strömungselements an der stumpfen Hinterkante im Übergangsbereich eine Wirbelbildung im Nachlauf sowie eine Grenzschichtablösung reduziert und dadurch der Luftwiderstand verringert wird. The invention is based on the surprising discovery that reduced by the arrangement of at least one special aerodynamic element or flow element to the blunt trailing edge in the transition region a vortex formation in the wake and boundary layer separation and thereby the air resistance is reduced. Dies hat wiederum zur Folge, dass die Gleitzahl erhöht wird und über einen weiten Anstellwinkelbereich einen vergleichsweise hohen Wert erreicht, der für die Effizienz der Rotorblätter entscheidend ist. This in turn has the result that the lift-drag ratio is increased, and a wide angle of incidence reaches a via comparatively high value which is decisive for the efficiency of the rotor blades. Es lässt sich also eine aerodynamische Optimierung mittels mindestens eines aerodynamischen Elements erreichen. So there can be achieved an aerodynamic optimization using at least one aerodynamic element.
  • [0022] [0022]
    In der nachfolgenden Beschreibung werden zwei Ausführungsbeispiele anhand der schematischen Zeichnungen im Einzelnen erläutert. In the following description, two embodiments are explained with reference to the schematic drawings. Dabei zeigt: In which:
  • [0023] [0023]
    1 1 eine Vertikalansicht von einem Rotorblatt gemäß einer ersten besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; a vertical view of a rotor blade according to a first particular embodiment of the present invention;
  • [0024] [0024]
    2 2 eine Schnittansicht entlang der Linie AA von a sectional view taken along line AA from 1 1 ; ;
  • [0025] [0025]
    3 3 eine Vertikalansicht von einem Rotorblatt gemäß einer zweiten besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; a vertical view of a rotor blade according to a second particular embodiment of the present invention; und and
  • [0026] [0026]
    4 4 eine Schnittansicht entlang der Linie AA von a sectional view taken along line AA from 3 3 . ,
  • [0027] [0027]
    Das in den The in 1 1 und and 2 2 gezeigte Rotorblatt rotor blade shown 10 10 für Windenergieanlagen mit horizontaler Drehachse umfasst eine Rotorblattwurzel for wind turbines with horizontal axis of rotation comprises a rotor blade root 12 12 mit einem kreisrunden Querschnitt, die hier nicht im Detail dargestellt ist, zur Befestigung an einer Nabe (nicht gezeigt) einer Windenergieanlage, eine am der Rotorblattwurzel , for attachment to a hub (not shown) having a circular cross-section, which is not shown here in detail a wind turbine, one on the rotor blade root 12 12 gegenüberliegenden Ende des Rotorblattes angeordnete Rotorblattspitze opposite end of the rotor blade arranged rotor blade tip 14 14 , einen zur Rotorblattspitze , One for rotor blade tip 14 14 liegenden aerodynamischen Rotorblattabschnitt lying aerodynamic rotor blade section 16 16 mit einer Vorderkante having a leading edge 18 18 und einer im wesentlichen spitzen Hinterkante and a substantially acute trailing edge 20 20 sowie einen Übergangsbereich and a transition region 22 22 zwischen der Rotorblattwurzel between the rotor blade root 12 12 und dem aerodynamischen Rotorblattabschnitt and the aerodynamic rotor blade section 16 16 , der eine Vorderkante Having a leading edge 24 24 und eine im wesentlichen stumpfe Hinterkante and a substantially blunt trailing edge 26 26 aufweist. having. In der In the 2 2 sind auch noch die Druckseite are also the pressure side 27 27 und die Saugseite and the suction side 29 29 eingezeichnet. located. Die Vorderkante The leading edge 24 24 stellt eine Fortsetzung der Vorderkante represents a continuation of the front edge 18 18 dar und geht in diese, vorzugsweise stufenlos, über. represents and goes into this, preferably continuously, over. Die Hinterkante The trailing edge 26 26 stellt eine Fortsetzung der Hinterkante represents a continuation of the trailing edge 20 20 dar. Die Hinterkante . The trailing edge 26 26 ist jedoch stumpf und weist ein aerodynamisches Element but is blunt and has an aerodynamic element 28 28 auf, das ein im Querschnitt T-förmiges Element aus zwei Platten on which a cross-sectionally T-shaped member consists of two plates 30 30 und and 32 32 ist. is. Die den Steg bildende Platte The forming the web plate 30 30 ist normal zur stumpfen Hinterkante is normal to the blunt trailing edge 26 26 angeordnet und erstreckt sich in Richtung zur Rotorblattspitze and extends toward the rotor blade tip 14 14 hin über nahezu den gesamten Übergangsbereich out over almost the entire transition region 22 22 . , Die den Querbalken bildende Platte The forming the transom plate 32 32 erstreckt sich parallel zur Hinterkante extends parallel to the trailing edge 26 26 . , Das aerodynamische Element The aerodynamic element 28 28 steigert die Gleitzahl für das Rotorblatt und erreicht über einen weiten Anstellwinkelbereich einen vergleichsweise hohen Wert, der für die Effizienz des Rotorblatts bzw. der Rotorblätter entscheidend ist. increases the glide ratio for the rotor blade and achieved over a wide pitch range a relatively high value, which is crucial for the efficiency of the rotor blade or the rotor blades. Die Auswertung der Stromlinien im Nachlauf des Rotorblatts lassen erkennen, dass das aerodynamische Element Recognize the evaluation of the current lines in the wake of the rotor blade can be, that the aerodynamic element 28 28 an der Hinterkante at the trailing edge 26 26 die Wirbelbildung im Nachlauf sowie die Grenzschichtablösung positiv beeinflusst und dadurch den Widerstand verringert. the formation of vortices in the wake and boundary layer separation positively influenced and thereby reduces the resistance.
  • [0028] [0028]
    Die Dicke der Platten The thickness of the plates 30 30 und and 32 32 richtet sich vornehmlich nach dem verwendeten Material und der Art der Befestigung. depends mainly on the material and the type of attachment used. Beide Platten und somit das aerodynamische Element Both plates and therefore the aerodynamic element 28 28 sind nicht elastisch und somit formstabil. are not elastic and thus dimensionally stable. Als Materialien sind alle wetterfesten Materialien geeignet, welche die vorgenannten Bedingungen erfüllen. As all materials weatherproof materials are suitable which meet the above conditions. Dabei handelt es sich vorzugsweise um Glasfaserlaminate mit Sandwichaufbau und Wabenkern, aber auch Edelstahl, Aluminium, Kohlefaser und andere Kunststoffe. These are preferably glass fiber laminates and honeycomb core sandwich structure, but also stainless steel, aluminum, carbon fiber and other plastics. Die Platte The plate 30 30 ist im unteren Bereich entlang ihrer Ausdehnung zur Anbringung an das Rotorblatt is in the lower section along its extension for attachment to the rotor blade 10 10 mit einem Winkelprofil, von dem nur der jeweils zur Hinterkante with an angle section, of which only the respectively to the trailing edge 26 26 parallele Schenkel parallel legs 34 34 gezeigt ist, beidseitig versehen. shown, provided on both sides.
  • [0029] [0029]
    Vorzugsweise nimmt die Höhendifferenz dabei über den Übergangsbereich Preferably, the difference in altitude takes place via the transition area 22 22 von der Rotorblattwurzel of the rotor blade root 12 12 in Richtung zum aerodynamischen Rotorblattabschnitt towards the aerodynamic rotor blade section 16 16 linear zu. linearly. Die Höhe The height 38 38 der Platte the plate 32 32 beträgt vorzugsweise 19% der Profilsehnenlänge preferably 19% of the chord length 36 36 , kann aber auch einen Wert zwischen ca. 10 und ca. 30% der Profilsehnenlänge But can also be a value between about 10 and about 30% of the chord length 36 36 aufweisen. exhibit.
  • [0030] [0030]
    Die in den The in 3 3 und and 4 4 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in den embodiment shown differs from that in the 1 1 und and 2 2 gezeigten Ausführungsform lediglich darin, dass das aerodynamische Element illustrated embodiment only in that the aerodynamic element 28 28 anders gestaltet ist. is designed differently. Es weist eine Platte It comprises a plate 30 30 auf. on. Die Höhe der Platte The height of the plate 30 30 beträgt in dieser Ausführungsform vorzugsweise 9% der Profilsehnenlänge in this embodiment is preferably 9% of the chord length 36 36 des jeweiligen Rotorblattprofiles, kann aber auch einen Wert zwischen ca. 5 bis ca. 15% aufweisen. of the respective rotor blade profile, but also a value of between approximately 5 may have up to about 15%. Die Höhendifferenz nimmt genau wie bei der Platte The height difference takes just as with the plate 30 30 der ersten Ausführungsform über den Übergangsbereich of the first embodiment on the transition area 22 22 von der Rotorblattwurzel of the rotor blade root 12 12 zum aerodynamischen Rotorblattabschnitt the aerodynamic rotor blade section 16 16 linear zu. linearly.
  • Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
  • 10 10
    Rotorblatt Rotor blade
    12 12
    Rotorblattwurzel Rotor blade root
    14 14
    Rotorblattspitze Rotor blade tip
    16 16
    aerodynamischer Rotorblattabschnitt aerodynamic rotor blade section
    18 18
    Vorderkante Leading edge
    20 20
    Hinterkante Trailing edge
    22 22
    Übergangsbereich Transition area
    24 24
    Vorderkante Leading edge
    26 26
    Hinterkante Trailing edge
    27 27
    Druckseite Print page
    28 28
    aerodynamisches Element aerodynamic element
    29 29
    Saugseite Suction side
    30, 32 30, 32
    Platten Plates
    34 34
    Schenkel Leg
    36 36
    Profilsehnenlänge Chord length
    38 38
    Höhe Height
Patent Citations
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Classifications
International ClassificationF03D1/06
Cooperative ClassificationF03D1/0675, F03D1/0633, F05B2240/30, Y02E10/721
Legal Events
DateCodeEventDescription
4 Mar 2011R012Request for examination validly filed
25 Feb 2013R016Response to examination communication
29 May 2015R016Response to examination communication
1 Jul 2015R018Grant decision by examination section/examining division
23 Jul 2016R020Patent grant now final