一种具有可弹性变形的后缘的风力涡轮机叶片.pdf

一种包括整流罩的风力涡轮机叶片，所述整流罩具有刚性结构部件(12)和非主动可控、可弹性变形的后缘部件(14)，所述刚性结构部件(12)形成大部分气动轮廓，所述后缘部件(14)安装在所述结构部件上以使气动轮廓变得完整。所述后缘部件(14)由弹性模量在0.5GPa至2.5GPa范围内的材料形成，使得当在后缘部件上的负载超过预定阈值时，后缘部件将弹性地褶曲。所述结构部件(12)包括毗邻所述后缘部件的单向增强层，所述单向增强层具有在大体上展向方向延伸的至少一层单向纤维(26)。

1.  一种包括具有气动轮廓的整流罩的风力涡轮机叶片，所述整流罩包括：
刚性结构部件，所述刚性结构部件形成大部分气动轮廓；和
非主动可控、可弹性变形的后缘部件，所述后缘部件安装在结构部件上以使气动轮廓变得完整，
其中，所述后缘部件由弹性模量在0.5GPa至2.5GPa范围内的材料形成，使得当后缘部件上的负载超过预定阈值时，所述后缘部件将弹性地褶曲，和
其中，所述结构部件包括毗邻所述后缘部件的单向增强层，所述单向增强层包括在大体上展向方向延伸的至少一层单向纤维。

2.  根据权利要求1所述的风力涡轮机叶片，其中，所述结构部件进一步包括毗邻所述结构部件的前缘的附加单向增强层，所述附加单向增强层包括在大体上展向方向延伸的至少一层单向纤维。

3.  根据权利要求1或2所述的风力涡轮机叶片，其中，所述结构部件由纤维增强塑料形成，并且所述单向增强层和/或所述附加单向增强层与所述纤维增强塑料共同固化，使得所述单向增强层和/或所述附加单向增强层是结构部件的整体部分。

4.  根据前述任意一项权利要求所述的风力涡轮机叶片，其中，所述单向增强层和/或所述附加单向增强层包括集中区域，所述集中区域包括在大体上展向方向延伸的至少两层、优选至少五层、更优选八至十层单向纤维。

5.  根据权利要求4所述的风力涡轮机叶片，其中，所述集中区域包括在大体上展向方向延伸的至少五层单向纤维和至少一层多向纤维。

6.  根据权利要求5所述的风力涡轮机叶片，其中，在所述集中区域的单向纤维与多向纤维的层数的比例是至少5:1。

7.  根据权利要求4至6的任意一项所述的风力涡轮机叶片，其中， 所述集中区域沿着小于所述整流罩的一半展长延伸，更优选地，沿着在1/3至1/4之间的展长延伸。

8.  根据权利要求4至7的任意一项所述的风力涡轮机叶片，其中，所述集中区域在所述叶片的中心区域。

9.  根据前述任意一项权利要求所述的风力涡轮机叶片，其中，所述单向增强层和/或所述附加单向增强层包括临近所述叶片的根端的、在大体上展向方向延伸的至少两层单向纤维。

10.  根据前述任意一项权利要求所述的风力涡轮机叶片，其中，所述后缘部件的弦向尺寸在展向方向上朝着叶片末梢增大。

11.  根据前述任意一项权利要求所述的风力涡轮机叶片，其中，所述结构部件在临近叶片根部处具有钝形后缘，并且在该部位不存在所述后缘部件。

12.  根据前述任意一项权利要求所述的风力涡轮机叶片，其中，所述后缘部件沿展向方向延伸超过所述单向增强层和/或所述附加单向增强层的展向范围。

13.  根据权利要求11所述的风力涡轮机叶片，其中，所述后缘部件朝着叶片末梢延伸超过所述单向增强层和/或所述附加单向增强层的展向范围。

14.  根据前述任意一项权利要求所述的风力涡轮机叶片，其中，所述后缘部件能够弹性地承受大于2％的应变。

15.  根据前述任意一项权利要求所述的风力涡轮机叶片，其中，所述后缘部件由从如下组中选择的材料制造，所述组包括：橡胶、硅树脂、乙缩醛、ABS、尼龙、丙烯酸树脂、PBT、PET、聚丙烯、PU、TPO、和聚乙烯。

16.  根据前述任意一项权利要求所述的风力涡轮机叶片，其中，所述后缘部件具有小于5毫米的后缘末梢厚度。

17.  根据前述任意一项权利要求所述的风力涡轮机叶片，其中，所述后缘部件的所述弦向尺寸在其最宽的点小于气动轮廓的25％的弦长。

18.  根据前述任意一项权利要求所述的风力涡轮机叶片，其中，所述后缘部件的所述弦向尺寸其最宽的点处位于叶片末梢的内侧，并且所述弦向尺寸从其最宽的点朝着叶片末梢降低。

19.  根据前述任意一项权利要求所述的风力涡轮机叶片，其中，在叶片末梢处的所述气动轮廓的后缘由所述结构部件形成，而所述后缘部件在该部位不存在。

20.  根据前述任意一项权利要求所述的风力涡轮机叶片，其中，所述后缘部件包括延伸穿过所述整流罩的至少1m展长的一体式部件，优选地，所述一体式部件延伸穿过所述整流罩的至少10m展长，更优选地，所述一体式部件延伸穿过所述整流罩的至少20m展长。

21.  根据前述任意一项权利要求所述的风力涡轮机叶片，其中，所述结构部件具有封闭横截面。

22.  根据权利要求21所述的风力涡轮机叶片，其中，所述封闭横截面的后缘端部由结构壁面所限定，所述后缘部件安装在所述结构壁面上。

23.  根据前述任意一项权利要求所述的风力涡轮机叶片，其中，所述后缘部件不可枢转地安装在所述结构部件上。

24.  根据前述任意一项权利要求所述的风力涡轮机叶片，其中，所述后缘部件使用沟槽和帆边绳装置安装在所述结构部件上。

25.  根据前述任意一项权利要求所述的风力涡轮机叶片，其中，所述后缘部件使用锁紧夹安装在所述结构部件上。

26.  根据前述任意一项权利要求所述的风力涡轮机叶片，其中，由所述结构部件和所述后缘部件形成的所述气动轮廓是连续的。

27.  一种风力涡轮机，所述风力涡轮机包括根据前述任意一项权利要求所述的风力涡轮机叶片。

28.  一种防止风力涡轮机叶片的后缘发生褶曲的方法，所述风力涡轮机叶片包括具有气动轮廓的整流罩，所述方法包括如下步骤：
提供刚性结构部件，以形成大部分气动轮廓；
将非主动可控的、可弹性变形的后缘部件安装在结构部件上以使 气动轮廓变得完整，其中，所述后缘部件由弹性模量在0.5GPa至2.5GPa范围内的材料形成，并且其中，所述结构部件包括毗邻所述后缘部件的单向增强层，所述单向增强层包括在大体上展向方向延伸的至少一层单向纤维；和
当所述后缘部件上的负载超过预定阈值时，允许所述后缘部件弹性地褶曲。

29.  一种大体上在此处描述并参照图4至图12的风力涡轮机叶片。

一种具有可弹性变形的后缘的风力涡轮机叶片
技术领域
本发明涉及风力涡轮机叶片。
背景技术
风力涡轮机通常包括一个或多个叶片以捕获风的动能。在使用期间，叶片受到各种气动载荷和惯性载荷，这些载荷通常出现在缘向方向(edgewise direction)和拍向方向(flapwise direction)。缘向载荷是那些平行于叶片的翼弦的载荷，而拍向载荷垂直于缘向方向。这些载荷的方向可参见图1，其中，“x”表示缘向载荷的方向、“y”表示拍向载荷的方向。
为了增大由特定风力涡轮机捕获的有效风能的比例，已知的方法是增大叶片的长度以增大风力涡轮机的扫掠面积。然而，在每个叶片旋转时，沿着叶片的惯性力和气动力导致缘向负载。在叶片通过塔架直至叶片到达平径位置的时候，叶片的后缘由于重力负载而被压缩。此外，在一些风轮加速的情况中，例如启动和脱网，叶片的后缘具有附加的压缩负载。这可能引起后缘的褶曲，如图2所示。
为了阻止后缘的褶曲，已知的方法是将增强材料添加至叶片以增大叶片的刚度。例如，在大叶片中，已知的方法是增大下弧形的厚度以增大在后缘区域的叶片刚度，如图3所示。
然而，这增大了后缘的厚度，导致更大的噪音水平、不良的气动性能和寄生物质。此外，该效应在更长的叶片(>45米)上恶化，因为风力涡轮机叶片的线速度与风轮直径成比例，且更高的速度产生更多噪音。
还已知的方法是将粘性增强胶带应用至在后缘区域的整流罩的外表面，尤其是在叶片具有由纤维增强塑料制造的气动整流罩的情况中。 由于叶片的刚度在后缘末梢最低、并且压缩负载在该部位最大，因此增强胶带通常放置在尽可能接近后缘的末梢处。然而，这也导致后缘的厚度增加，导致更大的噪音水平。
美国专利申请公开号2010/0047070公开了具有牺牲塑料元件的叶片，所述牺牲塑料元件固定在后缘内以防止不这样时周期性的交替涡从后缘脱落。尽管该文件表示优先选择具有尖缘的塑料元件，但它没有详细说明关于塑料元件的形状的任何特殊要求。在一些示例中，在塑料元件的顶表面和底表面上具有挠性条带，以充当避雷的作用。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种包含具有气动轮廓的整流罩的风力涡轮机叶片，所述整流罩包括刚性结构部件(其形成大部分气动轮廓)和非主动可控的、可弹性变形的后缘部件(其安装在所述刚性结构部件上以使得气动轮廓变得完整)，其中，后缘部件由弹性模量在0.5GPa至2.5GPa范围内的材料形成，使得当后缘部件上的负载超过预定阈值时后缘部件将弹性地褶曲，其中，所述刚性结构部件包括毗邻后缘部件的单向增强层，所述单向增强层包括大体上在展向方向(spanwise direction)延伸的至少一层增强纤维。
按照这样的布置，噪音降低和结构刚度的相反要求被分离开。具体来说，单向增强层增大了叶片的后缘的刚度，特别是它抵抗由缘向负载引起的压缩的能力，同时后缘部件降低了噪音的水平。这样，可弹性变形的后缘部件的存在允许结构部件保持更大的厚度，以便结构部件具有充足的空间、以用单向增强层对其进行增强。这增大了叶片对永久褶曲的抵抗力，而不会导致所产生的噪音水平的任何对应增加。当叶片遭受极端负载状态(在该状态中超过阈值)时，后缘能够弯曲和褶曲，然后当负载状态返回正常并且在后缘部件上的负载回落至阈值以下时恢复其初始形状。这样，气动性能能够保持在负载阈值之下(例如在正常工作状态期间)，而在极端状态期间不经受叶片的褶曲破坏，并且不需要使用牺牲部件。
“极端”工作状态被认为是那些导致后缘的最大预期压缩负载的状态，例如，在脱网期间、或在具有50至100年复现周期的风中。
另外，如果后缘在运输、安装、或使用期间被破坏，则叶片的结构不受危害，并且后缘部件可被简单地替换。
要求单向纤维在大体上展向方向延伸意味着至少一些纤维可能偏离精确的展向方向。最重要的要求是单向纤维能够很大程度上抵抗由缘向负载引起的压缩，并且在上下文中应可理解这一术语。
本发明与例如那些在美国专利申请公开号2009/0290982中公开的叶片具有表面的关联。这些叶片具有能够被主动地驱动以改变叶片轮廓的后缘部件。本发明概念上的不同在于后缘部件是非主动可控的，并且后缘部件只在极端负载工况期间产生变形，所述变形由叶片穿过空气的效应而诱导产生的力所导致。实际上，它是被动部件，而US2009/0290982的那些是主动的，并且需要提供控制器和驱动机构。
本发明也与美国专利申请公开号2012/0141274具有表面的关联。该专利公开了一种包括主叶型部分和后缘部分的风力涡轮机叶片，所述后缘部分可以与主叶型部分分离地形成并可以联接至主叶型部分以限定叶片的后缘部分。后缘部分相对于主叶型是可枢转的，并且被偏置至低风速位置以在低风速下更好地捕获风能。由于叶片上的风速和负载从零开始增加，后缘部分朝着最佳风速位置枢转，在最佳风速位置中后缘轴线与主叶型部分的轴线共线。这样，与本发明相反，当负载在某个阈值之下时而不是超过阈值时，后缘部件变形或枢转。事实上，US 2012/0141274描述了使用停止机构以当超过最佳风速阈值时阻止后缘枢转超过最佳风速位置。
本发明也与日本专利公开号2000/120524具有表面的关联，该专利公开了一种具有分离的后缘部件的风力涡轮机叶片。通过将后缘形成为分离的部件，后缘厚度相对于通常在大叶片上获得的厚度能够降低。这禁止了卡门涡的产生并降低了由叶片制造的噪音。然而，在后缘区域没有增强件。此外，后缘部件被分成许多离散的纵向部分以避免褶曲。
单向增强层可只在整流罩的后缘区域中存在。在一个优选实施例中，结构部件进一步包括临近其前缘的附加单向增强层，附加单向增强层包括在大体上展向方向延伸的至少一层单向纤维。
按照这样的布置，整流罩在前缘区域的缘向刚度增大，并且已经发现这进一步降低了后缘的褶曲。
结构部件可以由任意合适的材料形成。同样地，增强层可以粘附至结构部件的外表面。在一个优选实施例中，结构部件由纤维增强塑料形成，并且单向增强层和/或附加单向增强层可以与纤维增强塑料共同固化，使得它是结构部件的一个整体部分。这允许对叶片的刚度特性施加更多的控制，并且防止了像在使用增强胶带情况中那样的增强层的破坏或移除。
单向增强层和/或附加单向增强层可包括增强纤维的一个单层和/或可以为统一的厚度。在一个优选实施例中，单向增强层和/或附加单向增强层包括集中区域，所述集中区域包括至少两层、优选至少五层、更优选地八至十层在大体上展向方向延伸的单向纤维。这保证了在可能存在褶曲问题的区域内整流罩被制造得更加刚性，而不必要在其它非关键区域内增大整流罩的厚度和质量。
所有增强层可以在集中区域内和/或具有恒定的厚度。可替代地，增强层可以由集中区域和一个更薄的区域形成。
集中区域可以完全由在大体上展向方向延伸的单向纤维形成。可替代地，集中区域包括至少五层在大体上展向方向延伸的单向纤维和至少一层多向纤维，例如，与单向纤维的方向成±45°的双向纤维。一层多向纤维起增大增强层对横向破裂的抵抗力的作用，并能够通过提高通过模具的气流以允许空气在真空下被更容易的吸出模具而辅助整流罩的制造。
在单向增强层中，单向纤维和多向纤维的比例可以小于5：1。在一个优选实施例中，单向纤维和多向纤维的层的比例为至少5:1。
集中区域可大体上沿着的整流罩的整个展长延伸。优选地，集中区域沿着小于整流罩的一半展长延伸，更优选地，沿着约1/3至1/4 展长延伸。
集中区域可沿着叶片放置在任何地方。在一个优选实施例中，集中区域在叶片的中心区域。
在叶片的根端和/或末梢端可不存在增强层，或在这些区域中存在一层厚的增强层。优选地，在叶片的根端附近，单向增强层和/或附加单向增强层包括至少两层在大体上展向方向延伸的单向纤维。这增大了叶片在根端区域的刚度——在所述根端区域，负载能够很高，尤其是非常大的叶片。
后缘部件的弦向(chordwise)尺寸可以沿着整流罩的展长恒定。在一个优选实施例中，后缘部件的弦向尺寸沿展向方向朝着叶片末梢(优选逐渐地)增大。按照这样的布置，后缘部件形成向着叶片末梢比例增大的气动轮廓。这允许毗邻后缘部件的单向增强层被制造地更厚，以进一步强化在整流罩的转动惯量较低而压缩力很高的区域内的结构部件。
后缘部件可沿着叶片的整个长度存在。可替代地，后缘部件在叶片的某些区域内可以不存在，并且结构部件在这些区域内朝着它的后缘逐渐变细。在一个优选实施例中，结构部件具有钝形后缘，或在临近叶片根部处具有“平坦背部”(flat back)并且后缘部件在该部位不存在。
增强层可在展向方向延伸超过或远至后缘部件。优选地，后缘部件在展向方向延伸超过单向增强层和/或附加单向增强层的展向范围。后缘部件可朝着叶片根部延伸超过增强层。优选地，后缘部件在展向方向朝着叶片末梢延伸超过单向增强层和/或附加单向增强层的展向范围。
优选地，后缘部件由能够弹性地承受大于2％的应变的材料形成。
后缘部件可由任何合适的材料形成。优选地，后缘部件由从下述组中选择的材料形成，所述组包括但不局限于：橡胶、硅树脂、乙缩醛、丙烯腈丁二烯基乙烯(ABS)、尼龙、丙烯酸树脂、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚对苯二酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯、PU、热塑烯 烃(TPO)、和聚乙烯。
后缘部件的后缘末梢(即后缘部件的最后边缘)可以是任何合适的厚度。优选地，后缘部件具有小于5毫米厚度的后缘末梢。这降低了在叶片的后缘上产生的噪音水平。
优选地，后缘部件在其最宽的点的弦向尺寸小于气动轮廓的弦长的25％。
在一个优选实施例中，后缘部件的弦向尺寸在其最宽的点处于叶片末梢的内侧，并且从其最宽的点朝着叶片末梢开始减小。
后缘部件可在展向方向上一路延伸至叶片末梢，使得整流罩的气动轮廓的后缘由在那点的后缘部件所限定。优选地，在叶片末梢处的气动轮廓的后缘由结构部件形成，而在这一点不存在后缘部件。按照这样的布置，后缘部件仅存在于后缘易于褶曲的区域中。
优选地，后缘部件包括延伸穿过整流罩的至少1m展长的一体式部件；优选地，一体式部件延伸穿过整流罩的展长中的10m；更优选地，一体式部件延伸穿过整流罩的展长中的20m。
结构部件可具有端部敞开的横截面。在一个优选示例中，结构部件具有封闭横截面。封闭横截面的后缘(即结构部件的最后端部)可由结构壁面所限定，后缘部件安装在所述结构壁面上。
后缘部件可以可枢转地安装在结构部件上。优选地，后缘部件不可枢转地安装在结构部件上。
后缘部件可使用沟槽和帆边绳(boltrope)装置和/或锁紧夹安装在结构部件上。
在结构部件和后缘部件之间可具有阶梯或间隙。在一个优选示例中，由结构部件和后缘部件形成的气动轮廓是连续的。换句话说，在结构部件和后缘部件之间没有阶梯。在结构部件的外表面和后缘的外表面之间的过度是光滑的。这促进了整流罩表面上的层流，以降低曳力和噪音。
根据本发明的第二部分，提供了一种阻止风力涡轮机叶片的后缘发生褶曲的方法，所述风力涡轮机叶片包括具有气动轮廓的整流罩， 所述方法包括如下步骤：提供刚性结构部件以形成大部分气动轮廓；将非主动可控的、可弹性变形的后缘部件安装在结构部件上以使气动轮廓变得完整，其中，后缘部件由弹性模量在0.5GPa至2.5GPa范围内的材料形成，并且其中，结构部件包括毗邻后缘部件的单向增强层，所述单向增强层包括在大体上展向方向延伸的至少一层单向纤维，并且当后缘部件上的负载超过预定阈值时，允许后缘部件发生褶曲。
附图说明
现在将参照下述附图描述本发明的一个示例，其中：
图1为风力涡轮机叶片的示意性剖面图，该图显示了缘向载荷和拍向载荷的方向，并且引入该图仅用于说明背景技术。
图2为风力涡轮机叶片的示意性轴测剖面图，该图仅是为了说明背景技术而引入，并且该图显示了后缘的褶曲。
图3为风力涡轮机叶片的示意性剖面图，该图仅是为了说明背景技术而引入，并且该图显示了标准下拱形(undercamber)轮廓以及更厚的下拱形轮廓，所述更厚的下拱形轮廓用于增大传统叶片的后缘的刚度。
图4为根据本发明的风力涡轮机叶片的示意性剖面图，显示了分开的结构部件和后缘部件。
图5为图4的风力涡轮机叶片的示意性剖面图，显示了连接在一起的结构部件和后缘部件。
图6为根据本发明的风力涡轮机叶片的示意性俯视图。
图7为沿着线VII-VII截取的、图6的风力涡轮机叶片的后缘的示意性剖面图。
图8为沿着线VIII-VIII截取的、图6的风力涡轮机叶片的后缘的示意性剖面图。
图9为沿着线IX-IX截取的、图6的风力涡轮机叶片的后缘的示意性剖面图。
图10为沿着线X-X截取的、图6的风力涡轮机叶片的后缘的示 意性剖面图。
图11为显示了沿着叶片展长，弯矩、弦长尺寸、和最优后缘部件之间的关系的曲线图。
图12至图16为根据本发明的风力涡轮机叶片的后缘的放大视图，所述后缘部件和结构部件分别通过第一至第五替代连接方式连接在一起。
具体实施方式
如图4和图5所示，风力涡轮机叶片10包括结构部件12和分离的后缘部件14。后缘部件14安装在结构部件12上，以形成叶片10的气动轮廓，如图5所示。与传统叶片一样，叶片10的气动轮廓具有前缘16和后缘18，如图4所示。
结构部件12限定了前缘16和叶片10的气动轮廓的大部分外表面。参见图4和图5，结构部件12的最后部分在该区域并不限定后缘18。作为替代，结构部件12具有附接表面20，后缘部件14按如下所述连接在附接表面20上，并且后缘部件14限定了后缘18。结果，结构部件12的最后部分能够制造地更厚，以满足叶片10在这些区域的缘向强度、刚度、和局部褶曲需求，而不会危害叶片10的气动性能，因为后缘18由可以非常薄的非结构后缘14所限定。
结构部件12包括载荷支撑翼梁22，其沿着叶片10的长度延伸，如在本技术领域所熟知的那样。气动整流罩24安装在翼梁上，以形成结构部件12的外表面。结构部件能够实质上以与我们早前的申请(国际专利申请公开号WO 2009/034291)类似的方式进行构造。
后缘部件14不可转动地附接在结构部件12的附接表面20上。后缘部件也是被动式的。“被动式”是指没有主动驱动机构以改变后缘部件14的形状或方位。后缘部件14的形状或方位的任何变化均完全由在使用期间叶片穿过空气的效应而诱导产生的力所引起。
设计后缘部件14的形状，使得它以连续的方式从结构部件12开始延伸。换句话说，叶片10的气动轮廓限定出在结构部件12的外表 面和后缘部件14的外表面之间大体上没有阶梯的光滑曲线。基于沿着叶片10的长度的位置，后缘部件14能够代表叶片10的0％和25％之间的弦长。
由于非常薄的后缘(即具有小于10毫米厚度的后缘)在使后缘处于压缩状态的载荷下倾向于褶曲，所以后缘部件14由能够弹性地承受大变形的材料制造，其中“大”被认为是2％或更大的应变水平。叶片在这一部分的典型应变可以由熟知的(例如)有限元模拟技术确定。合适的材料包括橡胶或任何其它聚合物。此外，材料应该具有足够的刚性，使得后缘部件14在正常工作期间的变形可忽略不计，即小于5毫米。这保证了叶片10的气动特性在正常使用期间不发生变化。
由于后缘部件14的顶表面和底表面是连接的、弯曲的板，所以后缘部件14具有稳定的“后褶曲”性能。这样，由褶曲引起的横向变形将很快地稳定下来。换句话说，后缘部件14以或多或少的恒定挠曲保持短暂的褶曲，即没有连续的波纹。
后缘部件14可通过铸造、注射成型、挤出成型、或任何其它合适的方法进行制造。
在正常使用中，叶片10起传统风力涡轮机叶片的功能。然而，在极端工作状态下，后缘部件14的弹性特征允许它在缘向载荷超过预定阈值时短暂地褶曲，所述阈值定义为载荷超过正常工作状态的点。当负载返回至正常工作状态下的负载时，即当缘向负载回落到阈值以下时，后缘部件14将恢复其形状。基于使用的材料的流变特性，形状的恢复可以是或可以不是瞬时的。
如图6至图10所示，增强层26在整流罩的根部区域(在该区域，弦长最宽，且处于整流罩24的根部和末梢之间的中途)被添加至结构部件12的尾部部分，以增大其强度和刚度。附加增强层28在大约处于整流罩24的根端30和末梢端32之间的中间位置处被添加至结构部件12的前缘部分。
增强层26和附加增强层28两者均包括数层单向增强纤维(34：图7和图9)，所述单向增强纤维约平行于结构部件12的外表面延伸， 以增大结构部件12对缘向弯曲的抵抗力，从而降低了后缘的变形和褶曲。增强层26和28放置在用于制造结构部件12的纤维增强塑料的顶部并且与其共同固化，使得它们形成结构部件12的整体部分。增强纤维的附加层能够按需要添加在具有增大的褶曲风险的区域。增强层26在整流罩24的根端30的区域内为一层或两层厚，并且在沿着叶片的中间处的增强层26和28对于50米的叶片来说是八层到十层厚、或对于85米的叶片来说高达六十层厚。增强层26和附加增强层28的更厚(或“集中”)区域沿着叶片10的约1/4至1/3长度延伸，并位于沿着叶片10的大约中心的地方。也可包含其它的非单向纤维。例如，可包含一层或多层双向纤维(±45°)以增大对横向破裂的抵抗力。
后缘部件14不沿着叶片10的整个长度从结构部件12开始延伸。作为替代，在叶片10的根端30的区域内，叶片10具有由结构部件12的尾端形成的平坦背部，如图7所示。后缘部件14的弦向尺寸朝着整流罩24的末梢32在展向方向上逐渐增加，从在约1/5叶片长度处的0增加至其全长范围，然后保持其全长范围约1/5的叶片长度，然后弦向尺寸逐渐减小至在约3/4叶片长度处并超过增强层26和28的展向范围处变回0，如图8至图10所示。例如，从整流罩24的根端30开始朝着末梢进行测量，50米叶片可具有如下的后缘部件14：所述后缘部件14在从整流罩24的根端30到约12m展长处是不存在的；沿着接下来的4到5米，所述后缘部件14从0增加至其全长范围；保持在其全长范围约10到13米，然后逐渐减小至在约35米处变为0。
图11显示了弯矩(上图)、弦长尺寸(第二幅图)、和需求的单向材料(第三幅图)沿着叶片(在图11的下部绘出)的长度的变化。
尽管叶片10的切向速度在叶片末梢32处是最大的，却不需要后缘部件14一路延伸至叶片末梢32。这是因为引起褶曲的压缩力(在图11中显示为弯矩)从根端30开始朝着叶片末梢32降低，使得压缩力在叶片末梢32处最小。因此，结构部件12在叶片末梢32的区域内不需要增强，并且结构部件12能够被制造地足够薄以降低噪音水平，而不需要分离的后缘部件14。
相反地，尽管引起褶曲的压缩力朝着根端30增大，在该区域却由于翼弦更宽、因此叶片10的转动惯量更高而不需要分离的后缘部件。然而，虽然转动惯量增大，但在叶片的最宽的点处经受的载荷却能够以更大的量增加，尤其是对于非常大的叶片。因此，在该区域，少量的增强可以是有益的。
由于这些效应，通过增强层26进行加大增强的需求朝着叶片的中心是最大的，朝着根部和末梢逐渐变小。
由于叶片10的后缘18在噪音和临界褶曲区域由后缘部件14限定，而不是由结构部件12限定，因此在增强层26和28的区域内增大结构部件12的厚度将不会导致由叶片产生的噪音水平的显著增加或不会降低叶片的气动性能。适当的增强材料包括纤维增强塑料(例如e型玻璃纤维、s型玻璃纤维、r型玻璃纤维、碳纤维等)与环氧树脂、聚酯类树脂、乙烯酯树脂、或聚氨基甲酸乙酯树脂的组合。
后缘部件14能够通过任意合适的方式连接至结构部件12。连接的示例方式可参见图12至图16。
图12和图13显示了使用帆边绳36(图12)或一对帆边绳36(图13)将后缘部件14连接至结构部件12，所述帆边绳36保持在设置在结构部件12的附接表面20内的沟槽或多个沟槽38中。
图14显示了使用两个锁紧夹40将后缘部件14连接至结构部件12。尽管示出了两个锁紧夹40，但是在实际中可以使用任意合适数量的锁紧夹40。
图15显示了使用紧固件42将后缘部件14连接至结构部件12。紧固件42设置在后缘部件14内的凹槽44内，并且凹槽44由填料46填充以使后缘部件14的外表面光滑。
图16显示了使用胶粘剂48将后缘部件14连接至结构部件12。为强化结合，附接表面20具有延伸部50，延伸部50配合在后缘部件14的对应沟槽52内。
尽管后缘部件14被描述为仅沿着叶片10的部分长度延伸，并且在其尺寸变小之前逐渐增大，但是后缘部件14可以沿着整个叶片10、 或任意部分延伸，和/或可以具有恒定的弦向尺寸。例如，后缘部件可以仅固定在75％叶片的外侧(在那里，后缘的压缩应变和/或噪音产生是最重要的)，或固定在叶片的中间段(在那里更可能发生褶曲)。