制造减小冰粘结强度的表面的方法技术

一种制造适于减少表面冰粘结的表面的方法，其包括提供已固化材料的表面，以及用流体材料的加压喷射流冲击已固化材料的表面以使已固化材料塑性变形，从而使得该表面能够减小表面上的冰粘结强度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种制造适于减少表面冰粘结的表面的方法，其包括提供已固化材料的表面，以及用流体材料的加压喷射流冲击已固化材料的表面以使已固化材料塑性变形，从而使得该表面能够减小表面上的冰粘结强度。【专利说明】
本专利技术涉及一种，尤其涉及一种制造风力涡轮机叶片的表面的方法。
技术介绍
在表面穿过冷空气的运行过程中，例如，风力涡轮机的桨叶和飞机的机翼，很可能因为水在冷的表面冻结而导致表面结冰。表面上蓄积的冰会引起不希望出现的后果，因为冰蓄积后会使得桨叶的外轮廓改变。例如，在飞机机翼上，外轮廓的改变减小了桨叶的升阻t匕，这会导致提升力或向上抬升飞机的力减小。这对飞机的安全是不利的。在另一例子中，在风力涡轮机的应用场合，升阻力比率的下降减小了风力涡轮机的转速。如果发生这种情况，风力涡轮机就不能获得最佳速度，从而降低了其效率。已经进行了各种尝试来防止冰蓄积在表面上，并且尝试除去表面上蓄积的冰。在前者中，在涂敷有基底层的表面上涂上了一层诸如Teflon?涂层的防止物质粘结的材料，以便冰能从涂层上滑落，且防止冰蓄积在表面上。然而，涂覆涂层的花费高，且不断涂覆涂层以替换损坏的涂层，将增加成本和停工时间。在后者中，除冰流体或微震动被用于将冰从表面上移走。类似地，用于施加除冰流体或震动的附加泵因增加了组件而增加了成本，且需要对附加部分进行长期维护。本专利技术的目的在于提供一种克服上述缺点的、减小冰粘结强度的表面。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了一种如权利要求1中限定的。根据本专利技术的风力涡轮机在权利要求16中限定。对于根据本专利技术的方法的应用在权利要求17中限定，用于提供具有减小冰粘结强度的表面的风力涡轮机叶片。从属权利要求分别显示了这种方法或风力涡轮机或应用的一些实施例。本专利技术提供一种，其包括提供已固化材料的表面和用流体材料的加压喷射流冲击已固化材料的表面。进行此操作以使得表面因流体材料传递的力而经历塑性变形。这样，无需附加层或附加组件，就可由塑性变形制造出特殊形态从而减小表面的冰粘结强度以获得理想的特性。优选地，流体材料冲击时被反射和/或从表面上除去，以使得流体材料不遗留在表面上。优选地，所述方法包括在基体上涂敷可固化材料涂层，其中可固化材料涂层具有表面；以及将可固化材料涂层固化。优选地，已固化材料是粘弹性的，且能够被塑性变形。优选地，使用的流体材料是空气、液体、混合有固体颗粒的液体、和固体颗粒中的一种。优选地，使用的流体材料是干冰粒料，因为其有效且不会污染涂层或在涂层上遗留任何污染物。本专利技术还提供包含多个叶片的风力涡轮机，所述多个叶片具有用上述方法制造出的减小冰粘结强度的表面。本专利技术还提供上述方法的应用，用于提供具有减小冰粘结强度的表面的风力涡轮机叶片。【专利附图】【附图说明】在附图中，在所有不同的示图中，相同的符号一般指代相同的部件。附图不一定按比例绘制，为了图示说明专利技术的原理，通常放置强调部分来代替之。在下文的说明中，参照附图描述专利技术的各种实施例:图1显示风力涡轮机的普通结构；图2显示根据本专利技术的示例性方法制造出的本专利技术的示例性实施方式；图3显示了图2的实施方式的基体；图4显示了在图3中的基体上涂敷涂层；图5显示了图4中的涂层的冲击步骤；图6显示了用于在图5中的冲击步骤中喷射加压喷射流的示例性装置；图7显示了图6中的装置的喷涂器的正视图；图8显示了图5中的冲击步骤后表面部分的表现图。【具体实施方式】下文的详细说明参考了附图，附图通过图示说明显示了实施专利技术的具体细节和实施方式。这些实施方式描述地足够详细，以使本领域的技术人员可实施专利技术。也可利用其它实施方式，并且也在不脱离本专利技术范围的情况下，做出结构的、逻辑的和电子的改变。各种实施方式不一定是相互排斥的，因为一些实施方式可以与一个或多个其它实施方式组合形成新的实施方式。图1显示了实施方式可能用到的风力涡轮机10的普通结构。风力涡轮机10安装在基座12上。风力涡轮机10包括具有若干个塔节的塔架14。风力涡轮机机舱16设置在塔架14的顶部。风力涡轮机叶轮包括轮轴18和至少一个叶轮叶片或风力涡轮机叶片19，例如，三个风力涡轮机叶片19。风力涡轮机叶片19连接到轮轴18，轮轴18继而通过低速轴连接到机舱16，低速轴延到过机舱16的前面之外。图2显示了基体104上具有涂层102的示例性实施方式100。涂层102具有交界面106和减小冰粘结强度的表面108。交界面106在界面112处与基体104接触，表面108背离基体104。制造表面108的方法将在下文中描述。制造表面108的方法显示在图3-4中。在图3中，提供基体104。基体104可以是图1中风力涡轮机叶片19的桨叶的一部分、飞机机翼，或是要求本方法可实施的有抵抗冰粘结特性的任何表面。基体104可由惯常使用的达到所提到的各个目的的材料制成。例如，基体104可由基体上涂覆了一层凝胶层的玻璃纤维/环氧树脂基体构成(图3中未显示)O如图3中所示，基体104具有表面110。在涂敷涂层102之前，表面110可以用传统方法进行处理(例如，研磨)或清洁。在图4中，涂层102被涂敷到表面110上。涂层102可以是流体基的，如涂料，或是层状的等等。涂敷涂层102的方法可取决于使用的涂层的类型。对于流体基的涂层，涂层102可以喷涂到表面110上。喷涂的方法之一是使用无空气喷涂装置，因为其比传统压缩空气喷涂更有效。对于层状的涂层，可在表面110上施加粘性的层状涂层。粘性层状涂层可以是自粘性的。另外，可加热以融化表面110上的涂层。然而，其它涂敷涂层102的方法也是可能的，且是可以想到的。涂敷涂层102的环境取决于使用的方法的类型。例如，涂层102的涂敷可以在相对湿度水平范围为10%到70%、温度范围为18°C到26°C下进行。例如，相对湿度的范围可以是20%到60%。在另一实施方式中，相对湿度的范围可以是30%到50%。在又一实施方式中，相对湿度的范围可以是35%到45%。例如，温度范围是20°C到25°C。在另一个例子中，温度范围是18°C到21°C。涂层102可以由可以固化在表面110上的可固化材料制成。可固化材料可以是可固化的塑料材料。虽然涂层102可包含聚氨酯，例如聚氨酯基涂料，但是也可使用其它类型的化合物，例如多色或金属涂料。替代的，涂层102可包括聚氨酯层。优选的，已固化材料是粘弹性的，且能够塑性变形。在将涂层102涂敷到表面110之后,涂层102可被固化。为了固化涂层102,带有涂层102的基体104被放置到一个气候室中以在受控的湿度和温度下进行固化。优选地，涂层102的固化在相对湿度范围为10%到70%、温度范围为18°C到26°C的气候室中进行4到6小时的时间。例如，相对湿度的范围可以是65%到68%。在另一个例子中，相对湿度的范围可以是66%到69%。例如，温度范围是18°C到25°C。在另一个例子中，温度范围是18°C到23°C。例如，时间长度的范围为4.5到5小时。固化是将涂层充分硬化、干燥或稳定，以便涂层适应后续处理的过程。虽然上文描述了将涂层102固化的具体环境，但是可以根据使用的涂层而使用其它的固化方法和参数。例如，涂层的传导、对流和辐射；在室温和常压下或者更高或更低的温度下；在要求的相对湿度下等。已固化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造适于减小冰粘结强度的表面的方法，其包括：提供已固化材料的表面；以及用流体材料的加压喷射流冲击已固化材料的表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·W·S·利姆，H·施罗德，E·M·沃特森，S·张，
申请(专利权)人：维斯塔斯风力系统集团公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK