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申请/专利权人：北京航空航天大学

摘要：本发明公开了一种自适应调控的风力机叶片涡发生器系统，包括：风力机叶片、涡发生器、活塞模块、活塞腔压力感应模块、来流压力感应模块和连杆机构；所述连杆机构用于连接活塞模块和来流压力感应模块，可以将来流压力板所受的压力放大，传递到活塞上；在活塞缸体的压力驱动下，涡发生器底座可以带动涡发生器在涡发生器槽道中上下运动，对风力机叶片的流动进行调控，实现涡发生器的自动伸缩调节和叶片上表面喷气孔处受活塞腔内压力驱动的气流自适应喷射，使得在不同来流工况下涡发生器的高度可准确匹配工况特征，进而有效调控风力机流场，抑制流动分离及流动失速的产生，提升风力机在来流工况多变条件下的能量转换效率。

主权项：1.一种自适应调控的风力机叶片涡发生器系统，其特征在于，包括：风力机叶片1、涡发生器2、活塞模块3、活塞腔压力感应模块4、来流压力感应模块5和连杆机构6；其中，所述风力机叶片1分为风力机叶片上表面7和风力机叶片下表面8，所述风力机叶片上表面7和所述风力机叶片下表面8在所述风力机叶片1前部的交接点为风力机叶片前缘9；在所述风力机叶片上表面7距离所述风力机叶片前缘925％弦长处设有涡发生器槽道10，在所述风力机叶片上表面7距离所述风力机叶片前缘950％弦长处设有上槽道11，所述上槽道11采用渐缩型的设计，所述上槽道11的型线与所述风力机叶片上表面7交接处采用切线过渡；在所述风力机叶片下表面8距离所述风力机叶片前缘910％弦长处设有下槽道12，所述下槽道12为直角槽道，即所述下槽道12的型线垂直于所述风力机叶片下表面8；在所述涡发生器槽道10中布置有涡发生器底座13，所述涡发生器底座13与所述涡发生器槽道10密封接触，所述涡发生器2固定连接在所述涡发生器底座13上，所述涡发生器底座13可以带动所述涡发生器2在所述涡发生器槽道10中上下运动；所述活塞模块3固定在所述风力机叶片1内部，包括活塞14和活塞缸体15；所述活塞14布置在所述活塞缸体15的内部，与所述活塞缸体15密封连接，且所述活塞14可在所述活塞缸体15内部进行上下运动；所述活塞缸体15与所述涡发生器槽道10连通，在所述活塞缸体15与所述涡发生器槽道10连接处设置有限位面16，所述限位面16到所述风力机叶片上表面7的距离为所述涡发生器底座13的高度与所述涡发生器2的高度的加和，使得所述涡发生器底座13运动到紧贴所述限位面16的位置时，所述涡发生器2隐藏于所述风力机叶片1的内部，所述涡发生器底座13运动到最上方位置时，所述涡发生器2位于所述风力机叶片上表面7的高度达到最大；所述活塞缸体15与所述上槽道11连接处设置有喷气孔17，所述喷气孔17与所述上槽道11连接，使得气流由所述活塞缸体15经所述喷气孔17从所述上槽道11喷出；工作时，所述涡发生器底座13在所述活塞缸体15的压力驱动下，可在所述涡发生器槽道10之间进行上下运动；所述活塞腔压力感应模块4包括活塞腔压力板18和活塞腔压力板复位弹簧19；所述活塞缸体15与所述上槽道11连接处设置有转轴20，所述活塞腔压力板18通过所述转轴20安装在所述活塞缸体15与所述上槽道11之间，且所述活塞腔压力板18与所述上槽道11的壁面靠所述转轴20的一侧采用所述活塞腔压力板复位弹簧19连接，用于控制所述喷气孔17的开关；所述来流压力感应模块5设置在所述下槽道12内，包括来流压力板21和来流压力板复位弹簧22；所述来流压力板复位弹簧22的一端与所述来流压力板21连接，另一端与所述下槽道12的内壁连接；所述连杆机构6用于连接所述活塞模块3和所述来流压力感应模块5，包括位于同一平面内的第一连杆23、第二连杆24和第三连杆25；所述第一连杆23的一端与所述来流压力板21铰接，另一端与所述第二连杆24铰接；所述第二连杆24的一端铰接固定在所述风力机叶片1上；所述第三连杆25的一端与所述第二连杆24的中段铰接，另一端与所述活塞14铰接；所述连杆机构6可以将所述来流压力板21所受的压力放大，传递到所述活塞14上；所述来流压力板21向上移动时，带动所述第一连杆23向上动，所述第二连杆24顺时针转动并逐渐远离所述来流压力感应模块5，所述第三连杆25向上移动带动所述活塞14向上移动；所述活塞14向上移动时，推动所述涡发生器底座13带动所述涡发生器2上升，对所述风力机叶片1的流动实现调控；所述涡发生器2上升到最大高度时，随着所述来流压力板21向上移动，所述活塞腔压力板18达到临界压力值，所述活塞腔压力板18绕所述转轴20逆时针旋转打开所述喷气孔17，通过所述上槽道11喷射气流，释放所述活塞缸体15的压力，使得所述涡发生器2随所述涡发生器底座13下移；当所述涡发生器2下移缩回至所述风力机叶片1内后，所述涡发生器2对所述风力机叶片1无作用效果。

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