LOW REYNOLDS NUMBER AIRFOIL FOR A WIND TURBINE BLADE AND METHOD THEREOF

• Main Authors: SHAH, Haseeb, LIM, Chee Ming, MATHEW, Sathyajith
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 03.11.2016
• Subjects: BLASTING; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; HEATING; LIGHTING; MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; MECHANICAL ENGINEERING; OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PRODUCING MECHANICAL POWER; REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGYGENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS; TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINSTCLIMATE CHANGE; WEAPONS; WIND MOTORS; WIND, SPRING WEIGHT AND MISCELLANEOUS MOTORS

A low Reynolds number airfoil for a wind turbine blade, the airfoil having a leading edge 101, a trailing edge spaced from the leading edge 101, a chord 120 defined as a straight line joining the leading edge 101 and the trailing edge, a chord 120 length defined as distance between the trailing edge and the point on the leading edge 101 where the chord 120 intersects the leading edge 101 wherein the airfoil comprises a camber 121 between 5% to 7% of the chord 120 length, the camber 121 is disposed within a distance of 17% of the chord 120 length from the leading edge 101 and a thickness of the airfoil not greater than 7% of the chord 120 length. In an embodiment, it discloses A method of designing blade for low wind speed turbine for a site location, the method comprising obtaining time series data for the site location, computing a Weibull shape factor (K) and scale factor (C)corresponding to a Weibull distribution function based on the time series data for the site location, using K and C to identify energy intensive wind speed at the site location, determining blade length based on the energy intensive wind speed, K, C, a design power (PD) of the turbine, a design power coefficient (Cpd), and a density of the air (Ro), wherein the rated power of the turbine depends on load to be connected of the turbine, selecting a generator for use with the turbine, computing a design tip speed ratio based on a rated speed of the generator (NGD), a gear ratio (GR), the design power (PD), K, and C, identifying number of blades (B) depending on the design tip speed ratio and an end-use of the power being produced by the turbine; and identifying a chord 120 length and twist of the blade from root-to-tip. L'invention concerne une surface portante à faible nombre de Reynolds pour une pale d'éolienne, la surface portante présentant un bord d'attaque 101, un bord de fuite espacé du bord d'attaque 101, une corde 120 définie comme une ligne droite reliant le bord d'attaque 101 et le bord de fuite, une longueur de corde 120 définie comme la distance entre le bord de fuite et le point sur le bord d'attaque 101 où la corde 120 coupe le bord d'attaque 101, la surface portante comprenant une cambrure 121 correspondant à 5 à 7 % de la longueur de la corde 120, la cambrure 121 étant disposée à une distance inférieure ou égale à 17 % de la longueur de la corde 120 vis-à-vis du bord d'attaque 101 et une épaisseur de la surface portante n'étant pas supérieure à 7 % de la longueur de la corde 120. Dans un mode de réalisation, l'invention se rapporte à un procédé de conception de pale pour éolienne à vitesse de vent faible pour un site particulier, le procédé comprenant les étapes consistant à : obtenir des données de série temporelle pour le site, calculer un facteur de forme (K) et un facteur d'échelle (C) de Weibull correspondant à une fonction de distribution de Weibull sur la base des données de série temporelle pour le site, utiliser K et C pour identifier une vitesse du vent à forte intensité énergétique au niveau du site, déterminer la longueur de la pale sur la base de la vitesse du vent à forte intensité énergétique, de K, de C, d'une puissance théorique (PD) de l'éolienne, d'un coefficient de puissance théorique (Cpd), et d'une densité de l'air (Ro), la puissance nominale de l'éolienne dépendant de la charge destinée à être connectée à l'éolienne, sélectionner un générateur destiné à être utilisé avec l'éolienne, calculer un rapport de vitesse d'extrémité théorique sur la base d'une vitesse nominale du générateur (NGD), d'un rapport de transmission (GR), de la puissance théorique (PD), de K et de C, identifier un nombre de pales (B) en fonction du rapport de vitesse d'extrémité théorique et d'une utilisation finale de la puissance produite par l'éolienne ; et identifier une longueur de corde 120 et une torsion de la pale de la base à l'extrémité.