DK178697B1

DK178697B1 - Hvirvelbrydere til vindmøllevingespidser

Info

Publication number: DK178697B1
Application number: DKPA200800915A
Authority: DK
Inventors: Nishant Parsania; Kevin James Standish
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 2007-07-12
Filing date: 2008-07-01
Publication date: 2016-11-21
Also published as: US7927078B2; CN101344068B; DE102008002930A1; US20090016891A1; CN101344068A; DK200800915A

Abstract

En vindmølle omfattende et tårn, der bærer et drivværk 5 med en rotor, mindst en vinge (8), der strækker sig radialt ud fra rotoren; og en flerhed af klapper (40,42), der strækker sig i det væsentlige vinkelret fra en sugeflade (32) af vingen (8) og langs forskellige kordelinjer (22) nær en spids (28) af vingen (8) til at opfange og rette spidshvirvler mod en bagkant (26) af vingen (8).

Description

Hvirvelbrydere til vindmøllevingespidser Baggrund for opfindelsen 1. Teknisk område

Det heri beskrevne indhold angår generelt fludium-reaktionsoverflader i forbindelse med specifikke vingekonstruktioner og mere specifikt vindmøller med hvirvelbrydere nær spidsen af vingerne. 2. Beslægtet teknik

En vindmølle er en maskine til at konvertere den kinetiske energi i vind til mekanisk energi. Hvis den mekaniske energi bruges direkte af maskineriet, såsom til at pumpe vand eller male hvede, så kan vindmøllen betegnes en vinddreven mølle. På tilsvarende måde gælder det, hvis den mekaniske energi konverteres til elektricitet, at maskinen også kan betegnes en vindgenerator eller et vindkraftanlæg.

Vindmøller bruger et bæreplan i form af en vinge til at generere løft og opfange moment fra luft i bevægelse, som så bibringes en rotor. Vingen er typisk fastgjort til en rotor ved sin rodende og forløber radialt til den frie spidsende. Fronten eller forkanten af vingen forbinder de mest fremadskudte punkter af vingen, som først kommer i kontakt med luften. Det bagerste eller bagkanten af vingen er der, hvor den luftstrøm, der er blevet adskilt af forkanten, atter samler sig efter at have passeret hen over suge- og trykoverfladerne af vingen. En kordelinje forbinder forkanten og bagkanten af vingen i den retning, som er den typiske retning for luftstrømmen hen over vingen. Længden afen kordelinje betegnes i al sin enkelhed korden.

De udenbords ender af vingen kaldes spidser, og afstanden fra spidsen til roden ved den anden ende af vingen kaldes spændet. Idet mange vinger ændrer korde hen over spændet fra rod til spids, omtales kordelængden som rodkorden, nær roden, og spidskorden, nær spidsen af vinge. Den resulterende form af vingen, når den ses vinkelret på strømningsretningen, kaldes planformen. Idet tykkelsen af en vinge typisk vil variere hen over planformen, bruges betegnelsen ’’tykkelse” typisk til at beskrive den maksimale afstand mellem den lavtryks-sugefladen og højtryks-tryksiden på den modsatte side af vingen. Som med andre bæreplaner er vindmøllevinger af og til forsynet med flade, sædvanligvis tynde plader, der er fastgjort ved den ene ende og som betegnes klapper. Et eksempel på et rotorblad til anvendelse i en vindmølle er beskrevet i US 20060118759 A1, omfattende mindst et formet element, der ligner en klap. Det formede element strækker sig fra både lavtryks-sugefladen og højtryksfladen af vindmøllerotorbladet.

Vindmøller inddeles typisk i henhold til den lodrette eller vandrette akse, hvor omkring turbinen roterer. Vandrette konfigurationer er mest almindelige i nutidens vindmøllemaskineri og der vises skematisk en såkaldt vindgenerator med vandret aksel på fig. 1, der er kopieret fra US patent nr. 7.144.216. Denne særlige udformning af en vindmølle 1 omfatter et tårn 2, der understøtter et drivværk 4 med en rotor 6, som er dækket af en beskyttende indkapsling, der betegnes en nacelle. Vinger 8 er anbragt ved én ende af rotoren 6 uden for nacellen til at drive en gearkasse 10 og en elektrisk generator 12 ved den anden ende af drivværket 4 inde i nacellen.

Den på fig. 1 viste ”opvind”-udformning, hvor rotoren 6 vender ind i vinden, hjælper til med at reducere støj ved at fjerne tårnets 2 vindskygge, som ellers vil kunne resultere i en dunkende impulslyd. Man har ligeledes adresseret andre aspekter ved støj fra vindmøller ved at tilvejebringe mere lydsvage gearkasser, støjsikrede naceller og strømlinjede naceller og tårne. Mere ef fektive vinddesigns, der konverterer mindre af vindens energi til aerodynamisk støj, er også blevet forsøgt.

For eksempel beskrives der i US patent publikation nr. 20060216153 et rotorblad til et vindmølleanlæg med en spids, der er krummet eller vinklet ved sin enderegion i retning af tryksiden af vingen. For yderligere at reducere niveauerne af lydemission er vingen krummet eller vinklet i sin kantregion i retning mod bagkanten af rotorbladet i rotorbladets plan. Et engelsksproget sammendrag af WIPO publikation nr. 2006059472 beskriver ligeledes en propel, hvor spidsdelen af propelbladene i en vindmølle med vandret aksel tippes i retning mod det forreste af propelbladene. Disse og andre traditionelle indfaldsvinkler til at udforme vingespidser har dog ikke i tilstrækkelig grad adresseret problemerne med aerodynamisk effektivitet og vingespidsstøj, fordi de faktisk kan øge vingens luftmodstand, hvilket tilsvarende reducerer turbinekraften.

Kort beskrivelse af opfindelsen

Disse og andre ulemper, der er forbundet med sådanne traditionelle tilgange, adresseres her ved i forskellige udførelsesformer at tilvejebringe en vinge til en vindmølle, der inkluderer en flerhed af i det væsentlige flade klapper, der strækker sig fra en sugeflade af vingen og langs forskellige kordelinjer nær en spids af vingen. Det heri beskrevne angår også en vindmølle, herunder et tårn, der bærer et drivværk med en rotor, mindst en vinge, der strækker sig radialt fra rotoren, og en flerhed af i det væsentlige flade klapper, der forløber i det væsentlige vinkelret ud fra en sugeflade af vingen og langs forskellige kordelinjer nær spidsen af vingen.

Der tilvejebringes også et støjreduktionssystem til en vindmøllevinge, herunder en flerhed af i det væsentlige flade klapper til at bryde hvirvler nær en spids af vingen, hvor hver klap strækker sig i alt væsentligt vinkelret fra en base for fastgørelse til en sugeflade af vingen med en kant af hver klap, der strækker sig langs en forskellig kordelinje nær en spids af vingen.

Kort beskrivelse af tegningen

Forskellige aspekter ved denne teknologi vil nu blive beskrevet under henvisning til følgende figurer (fig.), der ikke nødvendigvis er målfaste, men bruger samme henvisningsbetegnelser til at angive tilsvarende dele gennem samtlige afbildninger.

Fig. 1 illustrerer skematisk en traditionel vindmølle.

Fig. 2 er en ortografisk afbildning af et hvirvel brydersystem til vingespidserne af en vindmølle.

Fig. 3 viser det på fig. 2 viste hvirvelbrydersystem til vingespidserne af en vindmølle, set fra enden.

Fig. 4 er en ortografisk afbildning af et andet hvirvelbrydersystem til vingespidserne af en vindmølle.

Fig. 5 viser det på fig. 4 viste hvirvelbrydersystem til vingespidserne af en vindmølle, set fra enden.

Fig. 6-12 viser andre hvirvelbrydersystemer til vingespidserne af en vindmølle, set fra enden.

Fig. 13 er et sammenligningsplot over beregnet lydtryksniveau vs. log over frekvens for hvirvelbrydersystem til vingespidserne af en vindmølle med og uden det på fig. 2 viste hvirvelbrydersystem.

Fig. 14 er et sammenligningsplot over beregnet relativt minimumstryk ved hvirvelcentrum vs. relativ kordeposition for det på fig. 2 viste hvirvel brydersystem til vingerne af en vindmølle.

Fig. 15 er en forstørret ortografisk afbildning af en enkelt klap til brug i forbindelse med det på fig. 2 viste hvirvelbrydersystem til vingespidserne af en vindmølle.

Fig. 16 en forstørret ortografisk afbildning af et par klapper.

Detaljeret beskrivelse af opfindelsen

Fig. 2 er en ortografisk afbildning af en forstørret spidsdel af en vindmøllevinge, der inkluderer et eksempel på et spidshvirvelbrydersystem 20. Fig. 3 viser, set fra enden, det på fig. 2 viste hvirvelbrydersystem 20 til vingerne af en vindmølle. På fig. 2 og 3 vises spidshvirvel brydersystemet 20 i forbindelse med den på fig. 1 viste vinge 8. Imidlertid kan enhver anden vindmøllevinge også bruges. For eksempel kan hvirvelbrydersystemet 20 bruges med vinger med andre planformer, hældninger, tykkelser, aspektforhold og/eller spidsgeometrier ud over de heri på figurerne viste. På fig. 2 og 3 repræsenterer den stiplede linje en spidskordelinje 22, der strækker sig fra forkanten 24 til bagkanten 26 af vindmøllevingen 8. Om end længden af denne kordelinje 22, eller korde, på figurerne illustreres som værende konstant for vingens 8 spænd fra roden (ikke vist) til spidsen 28, kan korden variere langs vingens spænd. Den maksimale tykkelse 30 af vingen 8 ved den heri viste spidskordelinje 2 illustreres med en yderligere stiplet linje, der strækker sig fra den øvre, lavtryksside eller sugesiden 32 til den nedre højtryksoverflade 34. Den maksimale tykkelse 30 kan også variere langs vingens 8 spænd.

Vingen 8 er forsynet med to eller flere klapper 40 og 42, der strækker sig fra sugefladen 32 nær spidsen af vingen. Imidlertid kan ethvert antal yderligere klapper også tilvejebringes indenbords og/eller udenbords i forhold til de viste klapper 40 og 42. Klapperne 40 og 42 er anbragt i afstand fra hinanden med en afstand, som vil tillade luft at strømme mellem klapperne. For eksempel kan afstanden mellem klapperne 40 og 42 være op til to gange den maksimale tykkelse 30 af vingen 8 eller mellem en gang og to gange den maksimale tykkelse 30. Den maksimale tykkelse ved enhver kordelinje nær spidsen kan approksimeres ved den maksimale tykkelse ved spidskordelinjen og/eller ved den yderste kordelinje, som stadig er i det væsentlige vinkelret på for- og bagkanten af vingen.

Klapperne 40 og 42 anbringes ved eller nær spidsen 28 af vingen 8, således at det under normal drift kan forventes, at en del af eller hele hvirvelstrømmen, der udspringer fra højtrykszonen nær højtryksoverfladen 34 og bevæger sig omkring spidsen 28 i retning mod højtrykszonen nær sugefladen 32, vil blive opfanget i mellemrummet mellem klapperne 40 og 42 (og/eller andre, ikke viste). De opfangede hvirvler vil så blive skyllet hen over bagkanten 26 mellem klapperne, således at aerodynamisk støj minimeres. Idet denne hvirvelstrømning typisk er mest voldsom nær bagkanten 26 af spidsen 24, kan bagkanten af klapperne 40 og 42 indrettes ved eller i nærheden af bagkanten af vingen 8. Idet støjende hvirvelstrømme også kan opstå foran og/eller bag ved bagkanten 26 af vingen 8, kan en eller flere af klapperne 40 og 42 imidlertid forskydes ind foran eller bag ved bagkanten 26 som omtalt nedenfor i forbindelse med fig. 4, 5, 11 og 12. Antallet af klapper 40 og 42 kan vælges, så de opfanger størstedelen af eller hele hvirvelstrømmen mellem klapperne, og forventes typisk at omfatte ca. 2 til 10 eller mere specifikt to til fem klapper.

Hver af den indenbords klap 40 og den udenbords klap 42 vises her som værende fastgjort til vingen 8 langs én kant, idet hver af disse faste kanter er rettet ind efter en forskellig kordelinje i strømningsretningen hen over vingen 8. Imidlertid kan en af eller begge klapperne 40 og 42 være bevægeligt anbragt i forhold til sugefladen 32 eller anden del af vingen 8. For eksempel kan en af eller begge klapper 40 og 42 være til at trække tilbage i vingen 8, hængslet ved deres forbundne kanter, og/eller roterbare på en akse, som er vinkelret på sugefladen 32 for derved bedre at oprette klapperne med luftstrømmen hen over vingen for at minimere luftmodstanden. Anbringelsen af sådanne bevægelige klapper kan også styres automatisk på basis af forskellige betingelser givet af omgivelserne, såsom vindhastighed, og/eller driftsindstillingspunkter, såsom rotorhastighed.

De heri viste udførelsesformer viser også klapperne 40 og 42, der strækker sig i det væsentlige vinkelret ud fra sugefladen 32 og i det væsentlige parallelt med hinanden. Imidlertid kan en eller begge klapper skråne, krumme sig eller på anden måde været rettet mod i den indenbords og/eller udenbords retning af vingen 8. For eksempel kan den indenbords klap 40 være krummet for at svare generelt til radius af den forventede hvirvelstrøm, medens den udenbords klap 42 hælder mod spidsen 34 for at tilvejebringe en bredere øverste åbning mellem vingerne, som hvirvelstrømmen skal modtages i. På fig. 2 og 3 er klapperne 40 og 42 i det væsentlige af samme størrelse, form og position langs forskellige kordelinjer i forhold til bagkanten 26 af vingen 8. Ved at anbringe klapperne 40 og 42 langs kordelinjerne, som generelt svarer til strømningsretningen hen over vingen 8, minimeres det synlige tværsnit af klapperne 40 og 42 og tilsvarende luftmodstand på vingen 8. Klapperne 40 er også i det væsentlige flade og så tynde som muligt for yderligere at minimere luftmodstanden, samtidig med at deres konstruktionsmæssige rigiditet bevares. Under nogle omstændigheder vil rotation eller fortykkelse af klapperne 40 og 42 for utilsigtet eller tilsigtet at øge deres angivelige tværsnit til strømmen hen over vingen 8 ikke desto mindre resultere i acceptable niveauer for luftmodstand.

Forkanterne af klapperne 40 og 42, der vises på fig. 2 og 3, er kortere end bagkanterne af vingerne for yderligere at minimere størrelsen af tværsnittet af forkanten og dermed reducere luftmodstand. For eksempel kan højden af forkanten af klapperne 40 og 42 være op til den maksimale tykkelse 30 af vingen 8 eller mere specifikt mellem en halv og en hel gang den maksimale tykkelse 30 på den tilsvarende kordelinje for klappen eller spidskorden af vingen 8. Fløjden af bagkanten af klapperne 40 og 42 kan være op til fire gange den maksimale tykkelse 30 af vingen 8 eller mere specifikt mellem to og fire gange den maksimale tykkelse 30 på den tilsvarende kordelinje for klappen, kordelinjen ved den maksimale overordnede tykkelse af vingen, eller spidskorden for vingen 8. Imidlertid kan der også anvendes andre størrelser og faconer af bagkant og forkant. For eksempel kan klapperne 40 og 42 i tilfælde af en vinge 8 med et 50-meter langt spænd fra rod til spids være op til ca. 0,1 m høje eller ca. 0,2 % af spændlængden. I tilfælde af kortere vinger 8 kan klapperne 40 og 42 være op til 0,5 % af spændlængden for et klaphøjdeområde for forskellige vingestørrelser på ca. 0,2 % til 0,5 % af spændet. På fig. 2 og 3 kan længden af klapperne 40 og/eller 42 langs den tilsvarende kordelinje være mellem 0,1 og 0,7 gange eller mere specifikt mellem 0,2 og 0,6 gange længden af den kordelinje, som klappen er oprettet efter. Imidlertid kan der også bruges andre klaplængder. Den kordelængde, som klappen er oprettet efter, kan approksimeres som spidskordelængden for vingen 8. For vingespidser, der ikke har rektangulær afskæringskarakteristik (ulig de heri viste) og/eller andre vingekonfigurationer, kan spidskorden approksimeres som længden af den yderste kordelinje, der stadig er i det væsentlige vinkelret på forkanten og bagkanten af vingen.

Med hensyn til kordepositionen af klapperne 40 og/eller 42 kan klapperne strække sig op til 0,2 gange den tilsvarende kordelængde ud over den ba gerste kant, eller mere til specifikt op til 0,1 gange den tilsvarende kordelængde ud over den bagerste kant. Klapperne kan begynde mindst 0,15 gange den tilsvarende kordelængde nedstrøms for den forreste kant eller mere specifikt op til 0,3 gange den tilsvarende kordelængde nedstrøms for den forreste kant. Imidlertid kan andre kordepositioner også bruges.

Den kordelængde, som klappen er oprettet efter, kan approksimeres som spidskordelængden for vingen 8. For vingespidser, der ikke har rektangulær afskæringskarakteristik (ulig de heri viste) og/eller andre vingekonfiguratio-ner, kan spidskorden approksimeres som længden af den yderste kordelinje, der stadig er i det væsentlige vinkelret på forkanten og bagkanten af vingen.

Med hensyn til positionen i spændet af klapperne 40 og 42 kan klapperne befinde sig indenbords i forhold til spidsen inden for fire gange den tilsvarende kordelængde, som klappen er oprettet efter, eller mere specifikt indenbords i forhold til spidsen inden for to gange den tilsvarende kordelængde. Imidlertid kan der også bruges andre spændpositioner. Den kordelængde, som klappen er oprettet efter, kan approksimeres som spidskordelængden for vingen 8. For vingespidser, der ikke har rektangulær afskæringskarakteristik (ulig de heri viste) og/eller andre vingekonfigurationer, kan spidskorden approksimeres som længden af den yderste kordelinje, som stadig er i det væsentlige vinkelret på den forreste og den bagerste kant af vingen.

Med hensyn til facon er den øverste kant 44 af klapperne 40 og 42 på fig. 2 og 3 i det væsentlige parallelle med kordelinjen 22. Imidlertid kan der også anvendes andre klap-faconer, herunder de faconer, der er genstand for mere detaljeret beskrivelse nedenfor. For eksempel vises på fig. 4 og fig. 5 en anden udførelsesform af et hvirvelbrydersystem 20 til vingerne af en vindmølle, hvor den indenbords klap 40 og den udenbords klap 42 har forskellig størrelse, facon og position langs deres tilsvarende kordelinjer. På fig. 4 og 5 er den indenbords klap 40 højere end den udenbords klap 42 og forskudt i forhold til den bagerste kant 26 af vingen 8. Desuden er den forreste kant af den indenbords klap 40 af i det væsentlige samme højde fra sugefladen 32 langs hele længden af klappen 40. Følgelig svarer faconen af den øverste kant 44 af den indenbords klap 40 generelt til hældningen af sugefladen nær den bagerste kant 26. Imidlertid kan den forreste kant afen af eller begge klapperne 40 og 42 i andre udførelsesformer være højere end den bagerste kant af den tilsvarende klap. På fig. 6-12 vises forskellige andre udførelsesformer for hvirvelbrydersyste-mer 20 til vingerne af en vindmølle, der viser klappen 40 og/eller 42, som af enkelheds hensyn heri betegnes klapperne 40. På fig. 6 har klappen 40 en forkant, der er væsentligt kortere end bagkanten af klappen, således at den øverste kant 44 af klappen har hældning i retning mod sugefladen 32. På fig. 7 vises en anden udførelsesform for hvirvelbrydersystemet 20 til vingerne af en vindmølle, hvor forkanten af klappen 40 er blevet yderligere reduceret, så der skabes en tresidet klap 40 med en lige kant 44. På fig. 8 er en anden tresidet klap 40 blevet tilvejebragt med en konveks øverste kant 44, medens den tresidede klap 40, der vises på fig. 9, er forsynet med en konkav overkant 44. På fig. 10 er den øverste kant 44 af klappen 40 blevet anbragt i det væsentlige parallelt med sugefladen 32. På fig. 11 er bagkanten af klappen 40 anbragt bag ved - og bunden af bagkanten er anbragt neden under - bagkanten af vingen 8. På fig. 12 er forkanten af klappen 40 anbragt foran bagkanten af vingen 8.

Konturplots (ikke vist her) fra CFXpost-software blev brugt til at sammenligne beregnet hvirvling og tryk for et hvirvelbrydersystem 20 til vingerne af en vindmølle tilsvarende det på fig. 2 og 3 viste. For basisskalhuset uden klapperne 40 og 42 fandtes den højeste hvirvling og det laveste tryk i centrum af hvirvlen nær bagkanten af vingen 8. Lignende plots for hvirvelbrydersystemet 20 til vingerne af en vindmølle med klapper 40 og 42 viste betydeligt lavere hvirvling og højere tryk i centrum af disse resulterende hvirvler med klapper ne 40 og 42. Sådant højere tryk er generelt ønskeligt for at reducere fluidum-rotation, medens lavere hvirvling har en tendens til at gå i retning mod lavere støj og forbedret aerodynamisk effektivitet af vingen 8. På fig. 13 og 14 vises resultaterne af en anden computersimulering af fluidumdynamik til et hvirvelbrydersystem 20 til vingerne af en vindmølle tilsvarende den på fig. 2 og 3 viste. På disse figurer repræsenterer plotlinjen 50 hvirvelbrydersystemet 20 til vingerne (med klapper), medens plotlinjen 60 repræsenterer hvirvelbrydersystemet 20 til vingerne uden klapperne 40 og 42.

Fig. 13 er et sammenligningsplot af et beregnet lydtryksniveau i decibel vs. log over frekvensen for vindmøllevingespidser med og uden hvirvelbrydersystemet 20 til vingerne af en vindmølle vist på fig. 2. Støjberegningen brugte en korrelation givet af ’’Airfoil Tip Vortex Formation Noise”, af Thomas F. Brooks og Michael A. Marcolini, i American Institute of Aeronautics and Astronautics, vol. 24, nr. 2. I denne korrelation beregnes en parameter, der kaldes ’’befugtet længde” (GB: ’’wetted length”) ved et plan (1/10 af korden) efter bagkanten ved inspektion af turbulent kinetisk energi for en konturværdi på 0,05. Den befugtede længde bruges derefter med et maksimalt MACH tal til at beregne et lydtryksniveau ved spidsen SPL-(spids) for forskellige frekvenser. Plottet viser en støjreduktion på 6-8 decibel for de fleste frekvenser.

En forskel i lydtryksniveauet på 3 dB er i grove træk halvdelen af den tilsvarende forskel i styrkeniveau og bruges derfor almindeligt som et referencepunkt i lydmåling. Med almindelige ord vil lyd, der udstråles fra en punktkilde, falde i niveau med ca. 6 dB hver gang afstanden fordobles. Hvis man derfor starter 50 fod fra kilden og bevæger sig til 100 fod fra kilden, vil man opleve et 6 dB fald i niveau. Hvis man tilsvarende bevæger sig fra 500 fod til 1000 fod, vil man opleve et 6 dB fald i niveau. Det på fig. 2 og 3 viste hvirvelbry- dersystemet 20 til vingerne af en vindmølle forventes derfor at tilvejebringe mindst lignende reduktioner i støjniveau.

Fig- 14 er et plot over beregnet relativt minimum-tryk ved hvirvelcentrum målt 1 Pascals vs. relativ kordestilling for vindmøllespidser med og uden det på fig. 2 viste hvirvelbrydersystem. Den indcirklede del af det på fig. 14 viste diagram illustrerer en omtrentlig 3500 til 4000 trykforskel i Pascal over grundlinjekonfigurationen uden klapperne nær bagkanten 26 af vingen 8 og op til 30 % af korden ud over bagkanten. På fig. 15 og 16 vises forstørrede ortografiske afbildninger af klapper 40 og/eller 42 til brug i forbindelse med hvirvelbrydersystemet 20 til vingespidserne af en vindmølle ifølge en hvilken som helst af de foregående figurer. På fig. 15 vises en enkeltklap-konfiguration, medens fig. 16 er en forstørret ortografisk afbildning af et par af klapper. Hver af disse T-formede konfigurationer omfatter et basiselement 70 for fastgørelse til sugeoverfladen 32 af vingen 8 ved et hensigtsmæssigt middel, herunder klæbning eller fastgørelse. For eksempel kan hver af disse basiselementer 70 være forsynet med fastgørelseshuller 72 til at modtage bolte, stifter eller andre fastgørelsesorganer, der fastgør basiselementet til vingen 8. Basiselementet kan også være krummet til den generelle facon af sugefladen 32 som vist på fig. 15. Et eller flere arm-elementer 80 strækker sig så fra basiselementet 70 med henblik på at opfange og styre hvirvelluftstrømmen som beskrevet oven for.

De tidligere beskrevne udførelsesformer tilbyder mange fordele. For eksempel viser fig. 13 og 14, at hvirvelbrydersystemet 20 til vingerne af en vindmølle ifølge fig. 2 og 3 forventes at tilvejebringe betydeligt forbedret støjreduktion. Det forventes endvidere, at andre konfigurationer af hvirvelbrydersystemet 20 til vingerne af en vindmølle, herunder de på fig. 4-12 og 15-16 viste, vil tilvejebringe i det mindste et vist niveau af gunstig støjreduktion.

Det skal understreges, at de oven for beskrevne udførelsesformer og især enhver ’’foretrukken” udførelsesform blot er eksempler på forskellige implementeringer, der er angivet heri for at tilvejebringe en klar forståelse af de forskellige aspekter ved teknologien. En almindelig fagmand vil være i stand til at ændre mange af disse udførelsesformer uden i væsentlig grad at afvige fra det beskyttelsesomfang, der udelukkende defineres ved korrekt fortolkning af følgende krav.

Claims

P a t e n t k r a v

1. Vindmølle (1), der omfatter: et tårn (2), der bærer et drivværk (4) med en rotor (6), mindst en vinge (8), der strækker sig radialt fra rotoren (6), og en flerhed af klapper (40, 42), der kun strækker sig fra en sugeflade (32) af vingen (8) og strækker sig i det væsentlige vinkelret fra sugefladen (32) af vingen og langs forskellige kordelinjer (22) nær en spids (28) af vingen (8) til at opfange og rette spidshvirvler mod en bagkant (26) af vingen (8), hvor en bagkant af hver af klapperne (40,42) er højere end en forkant af den ene klap, hvor en længde af hver af klapperne (40, 42) ligger mellem ca. 0,2 og 0,6 gange en længde af den tilsvarende kordelinje (22), som den tilsvarende klap strækker sig langs.
2. Vindmølle ifølge krav 1, hvor en indenbords af de forskellige kordelinjer (22) befinder sig mindre en to gange længden af den indenbords kordelinje fra spidsen (28) af vingen (8).
3. Vindmølle ifølge krav 1 eller 2, hvor de forskellige kordelinjer (22) er anbragt i en afstand fra hinanden, som er mindre end to gange en maksimal tykkelse af vingen (8) ved en af de forskellige kordelinjer.
4. Støjreduktionssystem til en vindmøllevinge (8), der omfatter: en flerhed af i det væsentlige flade klapper (40, 42) til at opfange og rette spidshvirvler mod en bagkant (26) af vingen (8), hvor hver klap (40, 42) kun strækker sig fra en sugeflade (32) af vingen (8) og strækker sig i det væsentlige vinkelret fra en base for fastgørelse til sugefladen (32) af vingen (8) med en kant af hver klap (40, 42) som strækker sig langs en forskellig kordelinje (22) nær en spids (28) af vingen (8), hvor en bagkant af hver af klapperne (40, 42) er højere end en forkant af den tilsvarende klap (40, 42), og hvor en længde af hver af klapperne (40, 42) ligger mellem ca. 0,2 og 0,6 gange en længde af den tilsvarende kordelinje (22), som den tilsvarende klap (40, 42) strækker sig langs.
5. Støjreduktionssystem ifølge krav 4, hvor en indenbords af de forskellige kordelinjer (22) befinder sig mindre en to gange længden af den indenbords kordelinje fra spidsen (28) af vingen (8).
6. Støjreduktionssystem ifølge krav 4 eller 5, hvor de forskellige kordelinjer (22) er anbragt i en afstand fra hinanden, som er mindre end to gange en maksimal tykkelse af vingen (8) ved en af de forskellige kordelinjer.