近年来，风能存储设备的规模持续增长，市场竞争激烈，导致该技术不断更新。了控制成本并确保安全，越来越多的研究人员对提高风冷机的空气动力学效率，优化叶片形状感兴趣。
减少了负载并延长了刀片的使用寿命。中，疲劳载荷的水平是风冷储能单元设计的关键因素，疲劳载荷的降低可以显着降低风能制冷储能单元的制造和维护成本。论是提高空气动力学效率还是降低风能存储单元的负荷水平，他的研究重点都是叶片的气动控制技术，该技术主要基于控制通过叶片表面的气流。文将在现有研究数据的基础上讨论风力涡轮机冷库机组叶片的气动控制技术，其中一些已应用于风力涡轮机冷库机组的叶片，而另一些已应用于风力涡轮机冷库机组的叶片。处于研究阶段。
能冷库机组的气动控制技术可以分为两类：主动控制和被动控制，如图1所示。动控制技术是指可以改进的控制方法。需外部辅助力即可提高能源生产效率并降低风力冷库的空气动力负荷。见的被动控制技术如下：风冷风能存储单元的自由绕线技术，鼓风适应叶片和湍流发生器，叶片导流板和其他被动气流控制技术。
动控制技术是指需要外力的控制技术，例如冷藏单元的偏航，叶片的可变螺距，以及更高级的主动控制技术，例如改变储物箱的形状。片吹气/吸气的轮廓和控制技术。多数现代的风力冷藏仓库都使用主动偏航控制，但是早期的风力涡轮机和一些现代冷藏库中仍然存在被动偏航。简单的一种是花边偏航，它广泛用于直径几米的小型风冷蓄冷装置。有一个侧向风轮偏航系统，该系统也已成功用于小型风冷蓄冷装置中。是，无论是偏航还是偏航，由于偏航力矩的限制，它尚未被应用到现代的大型冷藏库中。一种应用于某些现代大型冷藏库的无源花边技术是在下风式冷藏库中使用的自由偏航。技术降低了主动偏航控制系统的成本，避免了主动偏航中风向的测量误差，日立在其海上5 MW海上蓄电装置上使用了该技术。风冷蓄能器运行期间，叶片总是伴随着弯曲和扭曲变形，这导致攻角的变化影响功率输出和负载。片II在叶片上的空气动力学特性，这种现象称为空气弹性耦合。于柔性叶片的气动弹性耦合现象是不可避免的，因此可以在叶片的设计中使用气动弹性耦合特性，以适应优化能量产生和降低疲劳载荷的目的。中，弯扭耦合是研究最多的气动弹性自适应设计。
设计旨在在刀片加载和弯曲时增加其扭转角，从而增加攻角并减小攻角。项技术可以有效减少因减风引起的负载波动，从而延长叶片疲劳寿命。前有两种典型的设计方法：基于材料的耦合和基于形式的耦合。于材料的弯曲和扭转耦合的设计原理如图2所示。用纤维增强材料的各向异性，在叶片的上下叶片上施加“镜像” ，并且纤维的方向与叶片的轴向成一定角度。叶片弯曲时，纤维中上，下翼的张力/压力将在相同方向上形成剪切分量，并且在翼型中形成扭矩以引起扭转变形。数为十的形式的弯曲和扭转耦合设计是指后掠叶片设计，其原理如图3所示。片轮廓轴逐渐偏离该轴步骤（沿与叶片旋转方向相反的方向），并且当风门方向上的气动载荷作用在叶片上时，产生相对于桨距轴线的相对扭矩以标记叶片的轮廓。种扫掠刀片设计在GE和Siemens等公司的刀片中很常见。流发生器（VG）广泛用于航空和船舶等与流体有关的领域。VG实际上是一个小长宽比的机翼，以一定的安装角度垂直安装在机翼表面上，在气流中会产生翼尖涡旋。尖涡流由于其低长宽比而相对强大。能翼尖涡流与下游边界层的流动混合，然后将能量转移到边界层，从而边界层的流场呈梯度背压可获取能量并继续粘附在机翼表面，以实现延迟分离。果当时，VG开始用于冷风能量存储单元的叶片中以控制流分离。量应用已证明，VG可以显着提高风力涡轮机冷库的能源生产效率。
前，具有可变螺距控制的大型制冷储藏单元的叶片的气动叶片的设计工作点处于较高的升力系数，即叶片在空气压力下运行。速附近的攻角。风能存储单元的速度达到标称速度且功率未达到其满状态时，峰值速度比随风速和风速的增加而增加。片部分的迎角增加。于风轮表面的线性旋转速度远低于十张纸的尖端，因此叶片根部区域的迎角大于叶片的尖端和叶片的尖端。片叶子的第一个区域被阻塞。
此，VG通常应用于根部区域（不到海滩长度的30％）。4是将VG应用于刀片的原理示意图。据叶片动量理论，叶片形状的最佳设计要求叶片根部的绳索长度较长才能捕获风能。而，在技术实践中，由于结构方向，大多数叶片的最大弦长被大大减小。果，扰流板越来越多地用于叶片上，以补偿风能在叶根处的捕获。航空航天领域，飞机的机翼吸力指向扰流板的安装，扰流板在打开时会减小升力并增加在飞机着陆期间经常使用的阻力。面。片正好相反：扰流板安装在叶片根部压力表面的后缘，以增加叶片中电弧的影响并提高升力系数。5显示了LM和Siemens刀片共有的几个偏转器。航空航天领域，机翼机翼通过机翼刀使机翼末端边界层的通道偏转，以确保飞行安全。风冷式蓄冷器的叶片中，叶片根部区域中的流体的雷诺数远低于峰值区域，流动受粘性力n和所产生的离心力影响。于叶片在边界层中的旋转而趋向于朝尖端流动，这导致空气分离。片尖端的加宽导致空气动力效率降低。翼切刀的设计也被引入到叶片中，以物理地阻止边界层流向叶片的尖端，从而提高了空气动力学效率。Van Dam及其合作者使用CFD方法分析了切翼机对叶片气动性能的影响。6是带有翼刀的LM公司的刀片。管风能存储单元的安装越来越靠近居民区，但是风能存储单元的噪声问题已受到越来越多的关注。Oerlemans和Mendez-Lopez测量了Gamea G58冷库的滚动噪声，结果表明：（1）风能存储单元的主要噪声来自70％区域在尖端的95％处（峰值噪声已优化）。
值形状和反向扭转角被控制）； （2）叶片的噪音主要来自后缘的噪音。于飞机发动机降噪的经验，Howe于1991年提出了消除后缘后缘噪声传播的理论，以减少黎明的后缘噪声。缘的锯齿状导致流动在后缘形成一系列反向旋转的涡流对，从而改变了尾流涡流结构，减弱了下游尾流区域的相关性，并减小了尾流。场的辐射。
量的理论研究和实际应用表明，该技术可以显着降低黎明的空气动力学噪声。前，锯齿形后缘的设计已被广泛用于风力涡轮机制冷存储单元叶片中，并且其在西门子叶片中的应用示例如图2所示。7.当叶片旋转时，由于压力差，压力进入气流端面附近的吸力表面，不仅破坏了尖端的二维流动，而且还会产生涡旋尖端，从而导致叶片端部产生噪音并降低其有效性。劳负荷增加的主要原因之一。用飞机机翼解决翼尖涡旋的经验，将翼尖小翼应用于冷风能量存储单元的叶片。过添加散热片，可以重新构造通过尖端流场的空气流，有效降低尖端产生的阻力，减少尖端的能量损失，从而提高了从风冷存储单元传递的功率。种设计几乎与风冷Enercon装置的大绳和根部相同（请参见图8），冷凝器价格但是越来越多的风冷装置制造商正在采用该技术。动控制技术旨在通过主动控制风速，风向，叶片进入角度和风速等因素来控制风冷蓄冷器的负荷和空气动力性能。片表面的气流。代风力涡轮机中使用最广泛的主动控制方法是主动俯仰和打哈欠。文件主要介绍了叶片表面流的主动控制技术，目前将其分为几个区域：通过改变轮廓的形状和通过吹/吸表面来控制空气动力特性。飞机机翼中，通过缩回后缘襟翼来增加或减小机翼中弧度的曲率可能会影响机翼的升力曲线。斯塔斯和丹麦科学技术大学通过风试验场在其V27冷藏单元的叶片上安装了0.7 m长的后缘襟翼。在进行的测试表明，叶片的弯矩可以降低14％。而，一些机构在传统的襟翼机构中限制了对风能存储单元的叶片的接近。重要的一点是，在操作过程中，叶片在百叶窗的方向上变形较大，并且将百叶窗连接到叶片主体的铰链系统非常高。以协调，并且复杂的结构还导致制造和维护上的缺点。9是具有后缘襟翼的控制叶片的冷藏单元。Van Dam在Gurney襟翼的基础上研究了一种小型后缘平移板结构，该结构安装在叶片的上，下叶片上，可以根据情况调整小板的平移度。影响叶片的空气动力学特性。过CFD计算和风洞测试方法对该系统进行了广泛的研究。过使用气动弹性分析工具进行分析，可以显着降低叶片的疲劳负荷。小板具有简单的结构并且分散地安装在叶片上，从而有可能在叶片上实际应用。10是小后缘板的结构示意图。年来，基于智能材料的可变形空气动力学轮廓已经进行了越来越多的研究。麦的Risoe实验室研究了可变形的后缘空气动力学轮廓，在后缘上附有一小片压电材料板，该压电材料附着在主体上，对变形的响应是准时的，与叶片长度无关。过Vestas V66冷库的数值模拟，发现在叶片上使用7 m长的后缘结构可以将纹波力矩降低60％在10％的湍流强度下。尔夫特理工大学还使用这种可变形的漏气边缘板对比例叶片模型进行了风洞试验，冷凝器价格发现它可以将叶片根部变形降低60％至95％。11显示了美国FlexSys开发的另一种自适应柔性轴承表面，该表面可在后缘永久变形，后缘变形范围为±10°，适用于高科技飞机。细信息尚未公开。型件的表面吹/吸流技术是指通过向轴承表面边界层吹入高速气流或通过吸气使边界层恢复生气来延迟流分离的技术。速气流。管该技术已在航空航天工业中得到证明，但风力涡轮机冷库叶片的使用受到许多限制。中之一是，这种传统的吹气或吸气机构难以安装在叶片内部，并且吹气系统的操作或沿另一个方向的抽吸对以下情况敏感：风力涡轮机的运行条件，例如灰尘和冰块。于传统的边界层吹/吸技术，研究人员提出了边界层流控制技术，例如等离子激振器，回路控制叶片。合成射流。是，与实际的刀片应用程序相比，这种技术还有很长的路要走。过在风能存储单元的叶片上实施气动控制技术，可以提高风能存储单元的发电效率，减少阵风等恶劣工作条件下叶片的动态负载，并延长叶片寿命。动叶片控制技术分为被动控制和主动控制两种，目前，许多被动控制技术已经应用于实际叶片，并有效地控制了叶片的气动特性。
如挠曲和扭力联轴器的设计，旋涡发生器，扰流板，翼刀，带有颚板和后缘的小翼的应用。被动控制技术相比，越来越多的国内和国际专家开始研究许多主动，直接和高效的控制技术，但由于成本方面的限制，这些技术并不容易获得。装和维护。用将是未来的关键发展方向。
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