【技術實現步驟摘要】
本申請涉及風力發電機，具體涉及一種風力發電機葉片動態失速調節裝置及方法。
技術介紹
1、隨著新能源的發展，風電機組的裝機總容量在不斷增長，風電機組葉片進行非定常運動時出現動態失速現象的問題愈發凸顯。比如在葉片處于大攻角的運行工況時，葉片尾緣會出現流動分離現象，影響風能利用率并且存在安全隱患。
2、相應地，本領域需要一種新的風力發電機葉片動態失速調節裝置來解決上述問題。
技術實現思路
1、為了克服上述缺陷，提出了本申請，以解決或至少部分地解決葉片在大攻角下尾緣出現流動分離的技術問題。
2、在第一方面，提供一種風力發電機葉片動態失速調節裝置，包括：第一氣流控制器和第二氣流控制器，分別位于所述葉片表面的前緣沿葉片展向設置的第一狹槽內和后緣沿葉片展向設置的第二狹槽內，其中，在風力發電機工作狀態時所述第一氣流控制器和第二氣流控制器中的一個吹出氣體，另一個吸入氣體。
3、在上述風力發電機葉片動態失速調節裝置的一個技術方案中，在風力發電機工作狀態時所述第一氣流控制器和第二氣流控制器中的一個吹出氣體的速度和另一個吸入氣體的速度相同。
4、在上述風力發電機葉片動態失速調節裝置的一個技術方案中，所述第一氣流控制器和第二氣流控制器為氣泵、鼓風機和風扇中的任一個。
5、在第二方面，提供一種利用上述第一方面或其對應的任一技術方案中的裝置進行風力發電機葉片動態失速調節的方法，所述方法包括：獲取葉片氣動響應以及對應的穩定值，其中，所述葉片氣動響應用于描
6、在上述風力發電機葉片動態失速調節方法的一個技術方案中，所述將最小化所述葉片氣動響應和所述穩定值之間的偏差作為優化目標，控制第一氣流控制器和第二氣流控制器中的一個吹出氣體，另一個吸入氣體，包括：根據所述葉片氣動響應和所述穩定值之間的偏差計算動量系數，所述動量系數用于表示吹出氣體所產生的射流強弱；根據所述動量系數計算吹出氣體的速度；基于計算的所述速度控制第一氣流控制器吹出氣體，第二氣流控制器吸入氣體。
7、在上述風力發電機葉片動態失速調節方法的一個技術方案中，所述根據所述動量系數計算吹出氣體的速度，包括：采用如下公式計算吹出氣體的速度v：
8、
9、其中，cμ表示所述動量系數，表示吹出氣體的質量流量，ρ∞表示來流風的密度，v∞表示來流風的速度，s表示吹出氣體的開口面積。
10、在上述風力發電機葉片動態失速調節方法的一個技術方案中，所述基于計算的所述速度控制第一氣流控制器吹出氣體，第二氣流控制器吸入氣體，包括：當計算的所述速度大于零時，第一氣流控制器吹出氣體，第二氣流控制器吸入氣體；當計算的所述速度小于零時，第一氣流控制器吸入氣體，第二氣流控制器吹出氣體。
11、在第三方面，提供一種智能設備，該智能設備包括至少一個處理器；以及，與所述至少一個處理器通信連接的存儲器；其中，所述存儲器中存儲有計算機程序，所述計算機程序被所述至少一個處理器執行時實現上述第二方面或其對應的任一技術方案中的方法。
12、在第四方面，提供一種計算機可讀存儲介質，該計算機可讀存儲介質其中存儲有多條程序代碼，所述程序代碼適于由處理器加載并運行以執行上述第二方面或其對應的任一技術方案中的方法。
13、在第五方面，提供一種風力發電機系統，包括：上述第三方面所述的智能設備；以及風力發電機，包括葉片和上述第一方面或其對應的任一技術方案中的裝置；其中，所述智能設備與所述裝置通信連接。
14、本申請上述一個或多個技術方案，至少具有如下一種或多種有益效果：
15、在實施本申請的技術方案中，通過在葉片表面的前緣與后緣沿葉片展向分別設置第一狹槽以及第二狹槽，并通過狹槽內的氣流控制器吹出氣體或者吸入氣體，實現了改變葉片表面的壓力分布從而降低尾跡渦流產生的目的，有效改善了大攻角下葉片尾緣產生流動分離的問題。
16、在實施本申請的技術方案中，通過控制第一氣流控制器和第二氣流控制器同步啟停，并且一個吹出氣體，另一個吸入氣體，實現了保證動量守恒以提高葉片運行穩定性的效果。
17、在實施本申請的技術方案中，通過最小化葉片氣動響應以及對應穩定值之間的偏差，將其與吹出氣體所產生的射流的強弱進行比較，實現了自動且定量地控制氣流控制器的目的，達到了改善流動分離的效果。
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1.一種風力發電機葉片動態失速調節裝置，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，在風力發電機工作狀態時所述第一氣流控制器和第二氣流控制器中的一個吹出氣體的速度和另一個吸入氣體的速度相同。
3.根據權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述第一氣流控制器和第二氣流控制器為氣泵、鼓風機和風扇中的任一個。
4.一種利用權利要求1至3中任一項所述的裝置進行風力發電機葉片動態失速調節的方法，其特征在于，所述方法包括：
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述將最小化所述葉片氣動響應和所述穩定值之間的偏差作為優化目標，控制第一氣流控制器和第二氣流控制器中的一個吹出氣體，另一個吸入氣體，包括：
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述根據所述動量系數計算吹出氣體的速度，包括：
7.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于計算的所述速度控制第一氣流控制器吹出氣體，第二氣流控制器吸入氣體，包括：
8.一種智能設備，其特征在于，包括：
9.一種計算機可讀存儲介質，其
10.一種風力發電機系統，其特征在于，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種風力發電機葉片動態失速調節裝置，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，在風力發電機工作狀態時所述第一氣流控制器和第二氣流控制器中的一個吹出氣體的速度和另一個吸入氣體的速度相同。
3.根據權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述第一氣流控制器和第二氣流控制器為氣泵、鼓風機和風扇中的任一個。
4.一種利用權利要求1至3中任一項所述的裝置進行風力發電機葉片動態失速調節的方法，其特征在于，所述方法包括：
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述將最小化所述葉片氣動響應和所述穩定值之間的偏差作為優...
【專利技術屬性】
技術研發人員：葛銘緯，崔永賀，李新濤，羅宇萍，
申請(專利權)人：華北電力大學，
類型：發明
國別省市：
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