叶片上一排凸起物，能增加6%发电量？

我们常常在风机叶片上，看到一排小小的凸起物，却很少有人清楚，其具有的重要作用。这排凸起物的常见程度，已经超过了叶片上的锯齿尾缘、叶尖小翼等其他外挂装置，成为应用非常广泛的一种叶片被动气动组件。它就是涡流发生器，也被简称为VG或VGs。

在应用于风电领域之前，这东西已经在航空、船舶与汽车等领域有所应用。1940年代，首架搭载涡流发生器的飞机出现，直至现在，客机机翼上仍然能看到它的身影，有的看起来像小的矩形，沿着机翼的展向布置。而在一些汽车上，涡流发生器往往出现在后视镜与车灯附近。

1980年代，涡流发生器开始应用于风电机组叶片中。这是由于气流通常沿着叶片翼型表面附着流动，但也会在某些点发生分离，并且分离后的流动状况很难预测。涡流发生器通过带动高能流动区域的能量进入边界层内的低能区域，使流体能量重新分布、抑制了流动分离。这能够减少由于气流分离带来的性能损失，但必须在安装涡流发生器之前考虑其对风机载荷和性能的影响。

据叶片制造企业艾尔姆（LM）宣传，安装涡流发生器可提升4%-6%的发电量。另有一种说法是，要是在安装涡流发生器后，进一步调整控制整机的策略，还可以进一步提高2%左右的年发电量。因而很多业主对安装这一气动组件很感兴趣。

但一个很大的挑战是，涡流发生器难以在不同风机上实现统一量化，因为其效果与风机类型甚至安装位置都有关系。因此，有专门的设计公司研究如何在不同的翼型上，安装尺寸、外形与位置不同的涡流发生器。还有专门的安装公司负责涡流发生器的安装，因为叶片表面是曲面，并且沿展向前缘的曲率不同，安装公司一方面需要保证粘贴到位，另一方面需要保证极小的位置误差。

特别有趣的一点是，一些专家认为，将涡流发生器安装到新的干净叶片上需要谨慎，因为有可能会导致输出功率的下降，但是如果叶片表面受到污染或侵蚀，气动性能发生改变，恶化到发生流动分离，涡流发生器则是一个减少流动分离的简单方法。

涡流发生器还有个好处，那就是降低风机气动噪声。这是由于流动分离产生更多的噪声，而涡流发生器能减轻这种现象。但并不是所有公司在自己叶片上安装了这种组件后，能够提升风机的发电量。

当然，大量风电机组安装涡流发生器，至少证明它相比叶尖小翼、锯齿尾缘、翼刀阻隔之类的气动组件，更受厂商与市场认可，因而在提升风机发电能力上相对靠谱不少。

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