風機葉片用降噪裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種風機葉片用降噪裝置，包括基板和由超高分子量聚乙烯制成的降噪刷毛，降噪刷毛設置在基板上，降噪裝置安裝后，基板的底面固定在風機葉片上；本實用新型專利技術公開的風機葉片用降噪裝置采用由超高分子量聚乙烯（UHMWPE）制成的降噪刷毛，綜合性能好，可解決現有刷毛材料的不足；該降噪刷毛機械性能好、質量輕，耐UV老化性能極佳，強度、模量、耐候性能和耐紫外老化性能均優于現有的刷毛材料，其韌性、抗老化性能、強度、耐低溫、抗沖擊性等性能滿足要求，耐水、耐濕、耐化學腐蝕、耐紫外線輻射性能均極佳，可解決現有降噪技術對風流方向的改變響應性差以及現有降噪組件降噪效果單一的問題。

Noise reduction device for fan blade

The utility model discloses a noise reduction device of a wind turbine blade, which comprises a base plate and a noise brush made of polyethylene by ultra-high molecular weight reduction, brush hair is arranged on the substrate, noise reduction device is installed, the bottom surface of the base plate is fixed on the fan blade; the fan blade of the utility model discloses a noise reduction device using the ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE) reduction bristles, good comprehensive performance, can solve the existing problems of brush material; the noise brush good mechanical performance, light weight, resistance to aging UV excellent performance, strength, modulus, weather resistance and ultraviolet aging resistance are better than the existing brush material. The toughness, strength, aging resistance, low temperature resistance, impact resistance and meet the requirements of water resistance, moisture resistance, chemical corrosion resistance, resistance to ultraviolet radiation performance are excellent, can solve the existing technology of noise reduction The change of airflow direction is poor and the noise reduction effect of the existing noise reduction component is single.

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種降噪裝置，具體是一種風機葉片用降噪裝置。
技術介紹
隨著風電裝機容量的不斷增加，風電機組的噪聲問題日益嚴重。風電機組的噪聲污染會干擾附近居民的工作和生活，并制約葉片設計的效率和產量，因此風電機組的噪聲控制非常必要。降噪裝置在控制噪聲的同時需要最小化對對風電機組發電效率的影響。風電葉片的噪聲源主要為風輪葉片旋轉引起的結構振動噪聲和空氣動力噪聲。空氣動力噪聲可以來自葉片的不同位置，包括葉片后緣、葉片表面、葉尖等不同位置，產生原因都是空氣的非穩定流動，包括氣流的擾動、氣流間或氣流與物體相互作用而產生的噪聲。目前降低葉片噪聲的方法主要從葉片的外形、翼型、結構及材料等方面進行設計和研究，開發可行的措施，來達到降低噪音的目的。現有的典型降噪技術各有優缺點，例如在風機葉片尾緣添加鋸齒降噪附件，僅能在風沿特定方向上流動時降低噪音，在風向改變時，降噪效果則可能降低，下面列舉現有的典型降噪技術。一、葉片外形：CN101387262A公開的風力渦輪轉子葉片和風力蝸輪轉子，通過改變葉片尖端平面形狀，即在葉片尖部安裝“小翼”（winglets）來實現降噪。葉尖“小翼”可以抑制擾流和渦流的產生，增加氣動阻尼，減少震蕩，從而降低噪音，但是這種降噪措施對于后緣渦流產生的噪聲效果有限。二、葉片翼型、結構：CN102003333B提出了一種具有降噪功能的風力機葉片，這種葉片尖端安裝有鋸齒或者毛刷，并且對葉尖的幾何形狀進行限制和優化，可有效降低葉尖處脫落渦的強度，進而抑制由脫落渦引起的氣動噪音。三、材料：CN102536639A公開的用于風力渦輪機中的轉子葉片的降噪裝置，可以吸收來自葉片應變的降噪裝置粘合劑，該粘合劑的剪切模量低，可包括環氧樹脂、聚氨酯、丙烯酸酯、丙烯酸泡沫等，可防止葉片的應變通過粘合劑層傳遞到降噪裝置。四、渦流發生器：CN101223356A公開了一種俯仰控制式風輪機葉片、風輪機及其應用，其以一種湍流生成裝置作為葉片氣動噪音減小裝置，該裝置放置在風力葉片的背風表面側，并位于朝向葉片尖端的外段。這種湍流發生裝置可以減小渦流脈動噪聲和尾緣渦流脫離噪聲。五、鋸齒尾緣、硬毛：CN102562436B公開的用于風力機中的轉子葉片的降噪器，是一種改良的鋸齒尾緣降噪裝置，該降噪裝置為包含多個剛毛或者毛簇的鋸齒形尾緣，其中硬毛或者毛簇從鋸齒尾緣的圍緣表面伸出。葉片鋸齒尾緣結構可以改變尾渦脫落的位置，從而降低葉片后緣渦流脫落引起的噪聲。但該降噪裝置僅對改善尾緣噪音有效，對葉片表面的噪音效果較差。六、柔韌性刷毛：CN1936320A公開了一種具有降低噪音的葉片式轉子的風輪機，其包括柔韌性刷毛降噪組件，該組件在葉片的后緣上排成一排并凸伸出后緣，從而在空氣流動方向上平衡葉片兩側的壓力波動，降低噪音。上述現有的典型降噪技術具有各種缺點，而共同的缺點是只能降低某一單一噪聲源產生的氣動噪聲。如典型的后緣鋸齒型降噪裝置在鋸齒的寬度上具有恒定的剛度，會使鋸齒難以響應風流方向的改變，從而減低降噪效果。風機的戶外工作環境嚴苛，葉片運行速度越來越高，刷毛降噪技術要求刷毛不僅能有足夠的強度抵抗高風速運轉的沖擊、拉伸，且要有足夠的柔韌性和抗紫外老化性以保證降噪效果和使用年限，而現有降噪專利中所用的降噪刷毛材料并沒有意識到抗紫外性能的重要性，紫外不耐受的材料常年暴露在日光下會逐漸降解、變色、變脆，機械性能大幅度下降，最終導致斷裂。抗紫外性和耐候性要求所用材料的分子結構中不能含有芳香環、雙鍵等不飽和基團、叔碳中心以及其他易水解的官能團，如凱夫拉纖維中的芳香環在紫外光照下會逐漸降解，因此不適合作為需要長期戶外使用的刷毛降噪材料。現有的刷毛降噪技術所用的材料包括熱塑料、熱塑性玻璃復合纖維、尼龍、聚酯、凱夫拉、聚丙烯等。這些材料的缺點各異，在強度、韌性、耐低溫、抗沖擊、抗老化性能上難以兼顧，難以滿足實際應用需求，如尼龍纖維容易吸濕、耐酸性差，不能耐受酸雨的腐蝕，吸濕后機械性能大幅下降；大多數聚酯纖維機械較差，且易水解；凱夫拉的機械性能較好，但是耐紫外老化性能較差，聚丙烯的機械強度性能較差，在風機高速旋轉時，葉尖可以達到100m/s，因此對刷毛的機械強度要求很高。綜上所述，要尋找一款各方面性能平衡好、綜合性能優異的刷毛材料。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是，針對現有技術的不足，提供一種風機葉片用降噪裝置，該降噪裝置采用超高分子量聚乙烯作為刷毛材料，其韌性、抗老化性能、強度、耐低溫、抗沖擊性等性能滿足要求，耐水、耐濕、耐化學腐蝕、耐紫外線輻射性能均極佳，可解決現有降噪技術對風流方向的改變響應性差以及現有降噪組件降噪效果單一的問題。本技術解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種風機葉片用降噪裝置，包括基板和由超高分子量聚乙烯制成的降噪刷毛，所述的降噪刷毛設置在所述的基板上，降噪裝置安裝后，所述的基板的底面固定在風機葉片上。本技術采用由超高分子量聚乙烯（UHMWPE）制成的降噪刷毛，綜合性能好，可解決現有刷毛材料的不足，這是本技術人在進行降噪裝置設計研發中的一個意外發現。本技術采用的超高分子量聚乙烯中的超長鏈可以更加有效的通過加強分子間相互作用，將載荷轉移至聚合物骨架，因此其沖擊強度高于任何現有的熱塑性塑料。本技術降噪刷毛采用的超高分子量聚乙烯中超過95%的分子為平行的取向，結晶度在39～75%之間，且不含任何官能團，其密度為0.93～0.94g/cm3，拉伸強度為1400～3090MPa，拉伸模量為55～172GPa，該降噪刷毛機械性能好、質量輕，耐UV老化性能極佳，強度、模量、耐候性能和耐紫外老化性能均優于現有的刷毛材料（其強度是常用降噪刷毛材料聚丙烯的五倍，拉伸模量約為聚丙烯的十倍），其韌性、抗老化性能、強度、耐低溫、抗沖擊性等性能滿足要求，耐水、耐濕、耐化學腐蝕、耐紫外線輻射性能均極佳，可解決現有降噪技術對風流方向的改變響應性差以及現有降噪組件降噪效果單一的問題。作為優選，所述的降噪刷毛設置在所述的基板的前側，所述的降噪刷毛為鋸齒狀或波浪狀，降噪刷毛可大體裁剪成多個連續的V形、U形或者半圓形單元，以整體形成鋸齒狀或波浪狀。裁剪為鋸齒狀或波浪狀的降噪刷毛可以與經過的風流相互作用，降低與葉片后緣渦流相關的噪聲。實際操作中，除鋸齒狀或波浪狀外，降噪刷毛也可裁剪為適于降低風機葉片噪聲的其他任何形狀。進一步地，所述的基板的前側為平面狀，或者，所述的基板的前側為鋸齒狀或波浪狀。降噪裝置一般可安裝在風機葉片靠近后緣的表面上，也可安裝在靠近前緣的表面上，或者靠近葉片尖端、根部的表面上，以及其他任何合適的位置處。進一步優選地，所述的基板的表面設置有若干上凸且并行的降噪導軌，若干所述的降噪導軌間隔設置，若干所述的降噪導軌的前端自所述的基板的前側伸出，每根所述的降噪導軌上設置有輔助刷毛，所述的輔助刷毛沿每根所述的降噪導軌的長度方向間隔設置。進一步地，若干所述的降噪導軌均為前粗后細的鰭狀。降噪刷毛與帶有輔助刷毛的降噪導軌的組合，可起到協同降噪的效果，降低與葉片后緣渦流和葉片表面渦流相關的噪聲，尤其是在經過降噪裝置的風流方向改變的情況下，具有更加有利的響應，從而在風向改變時仍然保持較好的降噪效果。在實際應用中，在葉片尾緣和表面同時安本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種風機葉片用降噪裝置，其特征在于包括基板和由超高分子量聚乙烯制成的降噪刷毛，所述的降噪刷毛設置在所述的基板上，降噪裝置安裝后，所述的基板的底面固定在風機葉片上。

【技術特征摘要】
1.一種風機葉片用降噪裝置，其特征在于包括基板和由超高分子量聚乙烯制成的降噪刷毛，所述的降噪刷毛設置在所述的基板上，降噪裝置安裝后，所述的基板的底面固定在風機葉片上。2.根據權利要求1所述的一種風機葉片用降噪裝置，其特征在于所述的降噪刷毛設置在所述的基板的前側，所述的降噪刷毛為鋸齒狀或波浪狀。3.根據權利要求2所述的一種風機葉片用降噪裝置，其特征在于所述的基板的前側為平面狀。4.根據權利要求2所述的一種風機葉片用降噪裝置，其特征在于所述的基板的前側為鋸齒狀或波浪狀。5.根據權利要求2-4中任一項所述的一種風機葉片用降噪裝置，其特征在于所述的基板的表面設置有若干上凸且并行的降噪導軌，若干所述的降噪導軌間隔設...

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫紅梅，
申請(專利權)人：寧波峰微新材料科技有限公司，
類型：新型
國別省市：浙江;33