摘要
　　本文針對(duì)幾種國(guó)內(nèi)外已研究過(guò)的機(jī)組葉片技術(shù)升級(jí)改造辦法進(jìn)行了論述。其中，在前緣和后緣附近加裝裝置、改變?nèi)~尖的形式等辦法有助于改善翼型表面流動(dòng)，提高葉片氣動(dòng)性能；而延長(zhǎng)葉片根部翼型和加長(zhǎng)葉片長(zhǎng)度的辦法是從增加葉片做功的有效長(zhǎng)度這一角度出發(fā)進(jìn)行了論述。結(jié)論表明，通過(guò)這些葉片技改辦法的合理應(yīng)用，都有利于提升機(jī)組的發(fā)電量。
　　引言
　　葉片作為實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)能轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部件，對(duì)機(jī)組的整體性能影響很大，而其外形氣動(dòng)設(shè)計(jì)一直是葉片設(shè)計(jì)的焦點(diǎn)。
　　翼型作為葉片基本氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，對(duì)葉片的空氣動(dòng)力特性和質(zhì)量分布有著重要的影響。翼型較高的升阻比能更大提高風(fēng)機(jī)捕風(fēng)效率, 進(jìn)而提高風(fēng)機(jī)的輸出功率。葉片自下而上的扭轉(zhuǎn)角度和翼型類(lèi)型、翼型厚度等因素影響著葉片表面升力系數(shù)和阻力系數(shù)的分布趨勢(shì)（如圖1、圖2）。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的研究發(fā)現(xiàn)：在不同氣流攻角和氣流速度大小在葉片外表面前緣區(qū)域或者/和后緣區(qū)域可能產(chǎn)生氣流一定程度上的分離以及在葉尖部分存在著渦以螺旋狀向下游發(fā)展的現(xiàn)象。 　　在已有的研究基礎(chǔ)，結(jié)合已經(jīng)實(shí)際投入運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片，本文討論了一些改善葉片表面流動(dòng)（包括葉尖流動(dòng)）以及增加葉片有效長(zhǎng)度的方法。
　　改善葉片表面流動(dòng)方法
　　在本節(jié)將就如何改善葉片表面流動(dòng)情況加以介紹：
　　前緣附近渦流發(fā)生器（VG）
　　在一般情況下，葉片表面的氣流能夠很好地形成附著無(wú)分離流動(dòng)，在物面上的邊界層和翼型后緣的尾跡區(qū)很薄，如圖3中左側(cè)圖所示。但是受攻角、葉片翼型彎度和厚度等等因素的影響，氣流在前緣附近就發(fā)生不同程度的分離狀態(tài)，如圖3中右側(cè)圖所示。 　　1947年Taylor 等［1］首先提出了渦流發(fā)生器的概念，可以用于翼型附面層流動(dòng)控制。國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家學(xué)者采用數(shù)值分析、風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)等方法對(duì)渦流發(fā)生器用于附面層流動(dòng)控制、翼型、失速型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片表面流動(dòng)控制等方面開(kāi)展了研究和應(yīng)用［2-4］。
　　渦流發(fā)生器（VortexGenerator，簡(jiǎn)稱(chēng)VG）幾何形狀、布局位置及方式等因素對(duì)翼型氣動(dòng)特性的都有影響，它布置在葉片的吸力面上，一般與前緣的距離約在15%到30%弦長(zhǎng)處，它的用途主要是延緩在前緣附件的分離流動(dòng)的產(chǎn)生，在某種程度上提升升力系數(shù)和增加阻力系數(shù)，所以采用渦流發(fā)生器需要根據(jù)翼型外形、攻角進(jìn)行優(yōu)化布置。圖4顯示的是已加裝了渦流發(fā)生器的葉片。 　　文獻(xiàn)[3]還以長(zhǎng)山頭風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行的66臺(tái)S50/750定槳距失速型機(jī)組為例，在靠近葉片根部的前緣端加裝了渦流發(fā)生器，通過(guò)此裝置的加裝提高了翼型的升阻比，延緩了此類(lèi)型風(fēng)電機(jī)組的失速點(diǎn)，提高了機(jī)組在風(fēng)速8m/s到15m/s之間的發(fā)電功率。