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1、10申请公布号CN102094748A43申请公布日20110615CN102094748ACN102094748A21申请号201010616177622申请日2010121412/63686120091214US12/95732420101130USF03D1/06200601F03B3/1220060171申请人通用电气公司地址美国纽约州72发明人CS耶拉马利郭书敬74专利代理机构中国专利代理香港有限公司72001代理人严志军谭祐祥54发明名称流体涡轮叶片和提供该流体涡轮叶片的方法57摘要本发明涉及流体涡轮叶片和提供该流体涡轮叶片的方法。提供了一种流体涡轮叶片16。该流体涡轮叶片包括具有。
2、基本圆周式截面的、居中地设置的纵向梁20。该流体涡轮叶片还包括固定到所述纵向梁上的至少一个肋组件28。该流体涡轮叶片进一步包括附连到该至少一个肋上的蒙皮32。30优先权数据51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书9页附图9页CN102094754A1/1页21一种流体涡轮叶片16，包括具有基本圆周式截面的、所述流体涡轮叶片的居中地设置的纵向梁20；固定到所述纵向梁20上的至少一个肋组件28；以及附连到所述至少一个肋组件28上的蒙皮32。2根据权利要求1所述的流体涡轮叶片，其特征在于，所述流体涡轮叶片包括风力涡轮叶片或者海洋流体动力学能涡轮叶片。3根据权。
3、利要求1所述的流体涡轮叶片，其特征在于，具有基本圆周式截面的所述居中地设置的纵向梁包括圆形形状或者椭圆形形状。4根据权利要求1所述的流体涡轮叶片，其特征在于，所述居中地设置的纵向梁包括多个薄层60，且其中，所述多个薄层包含复合材料。5根据权利要求4所述的流体涡轮叶片，其特征在于，所述复合材料包括玻璃纤维、碳纤维或者它们的组合，且其中，所述居中地设置的纵向梁的薄层中的所述纤维沿着所述流体涡轮叶片的翼展的方向相对于所述居中地设置的纵向梁的轴线定向成角度。6一种制造流体涡轮叶片16的方法，包括居中地设置具有基本圆周式截面的流体涡轮叶片的纵向梁20；将至少一个肋组件28固定到所述纵向梁上；以及将蒙皮3。
4、2附连到所述至少一个肋组件上。7根据权利要求6所述的方法，其特征在于，制造所述流体涡轮叶片包括制造风力涡轮叶片或者海洋流体动力学能涡轮叶片。8一种风力涡轮叶片16，包括具有成形为圆形或者椭圆形的截面的、所述风力涡轮叶片的居中地设置的纵向梁20；固定到所述纵向梁上的至少一个肋组件28；以及附连到所述至少一个肋组件上的蒙皮32。9根据权利要求8所述的风力涡轮叶片，其特征在于，圆形形状或者椭圆形形状包括沿着所述风力涡轮叶片的翼展的方向上的渐缩直径。10根据权利要求8所述的风力涡轮叶片，其特征在于，所述居中地设置的纵向梁包括包含复合材料的多个薄层60。权利要求书CN102094748ACN102094。
5、754A1/9页3流体涡轮叶片和提供该流体涡轮叶片的方法0001相关专利申请的交叉引用0002本申请是2009年12月14日提交的名称为“风力涡轮叶片和提供该风力涡轮叶片的方法AWINDTURBINEBLADEANDMETHODOFPROVIDINGTHESAME”、编号NO12/636,861的共同未决的美国专利申请的部分继续申请，以上专利申请特此通过引用以其整体结合进来。技术领域0003本发明大体涉及流体涡轮叶片，并且更具体而言，涉及包括圆形梁的流体涡轮叶片。背景技术0004通常，流体涡轮用来从流体的动能中产生电。两种非限制性涡轮实例包括风能涡轮和海洋流体动力学能涡轮。这样的涡轮包括三个主。
6、要构件结构支承构件、发电机构件和转子构件。转子构件另外包括用来将流体的动能转换成机械能的涡轮叶片。此外，在发电机构件的帮助下将机械能转换成电。0005典型地，风力涡轮叶片例如包括沿着风力涡轮叶片的翼展设置的长方形梁或工字形梁。梁承载由风的动能在风力涡轮叶片上引起的大部分载荷。载荷以一定角被引导在风力涡轮叶片上，并且引起长方形梁或工字形梁的多轴向加载。包括沿摆动方向FLAPWISE弯曲、沿边缘方向弯曲和扭转的多轴向加载状态引起长方形梁或工字形梁的扭曲，并且在长方形梁或工字形梁中产生更高的应力。因此，多轴向加载状态会造成效率低的设计和过量的材料使用。过量的材料使用会产生更重的风力涡轮叶片。此外，效。
7、率低的设计会提高维护成本且缩短风力涡轮叶片的寿命。0006先进的气动弹性轴向扭转耦合被视为卸放SHED多轴向载荷的一种方式和一种控制机制。具有长方形梁或工字梁式梁的风力涡轮叶片无益于产生轴向扭转耦合，且会产生更复杂的空气动力学形状来实现轴向扭转耦合。复杂的形状会导致制造成本和设计复杂性的增加。0007因此，需要一种改进的流体涡轮叶片设计来解决一个或多个上述问题。发明内容0008根据本发明的一方面，提供了一种流体涡轮叶片。该流体涡轮叶片包括具有基本圆周式截面的居中地设置的纵向梁。该流体涡轮叶片还包括固定到纵向梁上的至少一个肋组件。该流体涡轮叶片进一步包括附连到至少一个肋组件上的蒙皮。0009根据。
8、本发明的另一方面，提供了一种制造流体涡轮叶片的方法。该方法包括具有基本圆周式截面的居中地设置的纵向梁。该方法还包括将至少一个肋组件固定到所述纵向梁上。该方法进一步包括将蒙皮附连到所述至少一个肋组件上。0010根据本发明的又一方面，提供了一种组装流体涡轮叶片的方法。该方法包括形成说明书CN102094748ACN102094754A2/9页4流体涡轮叶片的多个模块。该方法还包括使多个模块接连地彼此联接，以形成流体涡轮叶片，其中，叶片包括具有基本圆周式截面的居中地设置的纵向梁、固定到纵向梁上的至少一个肋组件和附连到该至少一个肋组件上的蒙皮。0011根据的本发明另一方面，提供了一种运输流体涡轮叶片的。
9、方法。该方法包括提供流体涡轮叶片的多个模块。该方法还包括通过交通工具将该多个模块运输到期望位置。该方法进一步包括组装该多个模块以形成流体涡轮叶片，其中，叶片包括具有基本圆周式截面的居中地设置的纵向梁、固定到纵向梁上的至少一个肋组件和附连到该至少一个肋组件上的蒙皮。附图说明0012当参照附图阅读以下详细描述时，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，在附图中，相似标号在所有图中表示相似部件，其中0013图1是根据本发明的一个实施例的示例性风力涡轮叶片系统10的简图。0014图2是图1所示的风力涡轮叶片系统中的风力涡轮叶片的图示。0015图3是图2所示的风力涡轮叶片的模块的放大截面图。0。
10、016图4是根据本发明的一个实施例的、包括多个薄层的、设置在图3的风力涡轮叶片的模块的中心处的梁的模块的示意图。0017图5是根据本发明的一个实施例的、表示包括在用于制造图2的风力涡轮叶片的示例性方法中的步骤的流程图。0018图6是根据本发明的一个实施例的、表示包括在用于组装图2的风力涡轮叶片的示例性方法中的步骤的流程图。0019图7是根据本发明的一个实施例的、表示包括在用于运输图2的风力涡轮叶片的示例性方法中的步骤的流程图。0020图8是与设置在梁的中心处的薄层的纤维角相关的图4的梁的轴向模量、周向模量和剪切模量的变化的图解比较。0021图9是随图4中的纵向梁的多个薄层中的纤维定向而变化的扭。
11、转应变轴向应变的比率的图解说明。0022图10是与图2的风力涡轮叶片的翼展点相关的图2的风力涡轮叶片的纵向梁厚度的变化的图解说明。0023图11是与翼展点相关的图2的风力涡轮叶片的每单位长度的重量的变化的图解说明；0024图12是根据本发明的一个实施例的示例性海洋流体动力学能系统1210的简图。0025部件列表002610风力涡轮叶片系统002712塔架002814交流发电机002915高度003016风力涡轮叶片003117叶片安装件说明书CN102094748ACN102094754A3/9页5003218升力003319进入风流003420纵向梁003522载荷003623拖曳力0037。
12、24控制系统003825最小轴向扭转003926沿着翼展的方向004027翼展004128至少一个肋组件004230第二肋组件004332蒙皮004434梁帽004540多个模块004642前缘件004744后缘件004845翼展点004946蒙皮载荷005048肋载荷005150外表面005252梁载荷005354相对于轴线的角005456纵向梁的轴线005558轴向扭转005659泡沫材料005760多个薄层005862纤维005964相对于轴线的角006067弯曲006170用于制造风力涡轮叶片的方法006272将具有基本圆周式截面的纵向梁设置在风力涡轮叶片的中心处006374将至少一个。
13、肋组件固定到所述纵向梁上006476将蒙皮附连到所述至少一个肋组件上006580用于组装风力涡轮叶片的方法006682形成风力涡轮叶片的多个模块006784使多个模块接连地彼此联接，以形成风力涡轮叶片006890用于运输风力涡轮叶片的方法006992提供风力涡轮叶片的多个模块007094通过交通工具将多个模块运输到期望的位置说明书CN102094748ACN102094754A4/9页6007196组装多个模块，以形成风力涡轮叶片0072100随薄层中的纤维相对于纵向梁的翼展的方向的定向而变化的纵向梁的轴向模量、纵向梁的周向模量和纵向梁的剪切模量的变化的图解比较1000073102X轴以度来表。
14、示纤维角0074104Y轴以MPA来表示有效属性0075106曲线表示与沿着居中地设置的纵向梁定向的纤维角相关的纵向梁的轴向模量的变化0076108曲线表示与沿着居中地设置的纵向梁定向的纤维角相关的纵向梁的周向模量的变化0077110曲线表示与沿着居中地设置的纵向梁定向的纤维角相关的纵向梁的剪切模量的变化0078112随着纤维角而增大的剪切模量在约45度处的最大值0079120与沿着居中地设置的纵向梁的纤维定向角相关的轴向扭转耦合系数的图解说明0080122X轴以度来表示沿着居中地设置的纵向梁的纤维定向角0081124Y轴表示轴向扭转耦合系数0082126曲线表示与沿着居中地设置的纵向梁的纤维。
15、定向角相关的轴向扭转耦合系数的变化0083128在约10度和约15度之间的纤维角处的、约0006处的轴向扭转耦合系数最大值0084130与风力涡轮叶片的翼展点相关的风力涡轮叶片的纵向梁的壁的厚度的变化的图解说明0085132X轴表示风力涡轮叶片的翼展点0086134Y轴以MM来表示风力涡轮叶片的纵向梁厚度0087136曲线表示与翼展点相关的纵向梁厚度的变化0088140与翼展点相关的风力涡轮叶片的每单位长度的重量的变化的图解说明0089142X轴表示翼展点0090144Y轴以KG/M来表示每单位长度的重量0091146曲线表示与翼展点相关的每单位长度的重量00921210海洋流体动力学能系统0。
16、0931212塔架00941214交流发电机00951216涡轮叶片00961217水具体实施方式0097如下面详细论述的那样，本发明的实施例包括改进的流体涡轮叶片，其公开了设置在流体涡轮叶片的中心处的、具有基本圆周式截面的纵向梁，纵向梁构造成以便对流体涡轮叶片提供轴向扭转耦合。流体涡轮叶片还包括固定到纵向梁上的至少一个肋组件。该说明书CN102094748ACN102094754A5/9页7至少一个肋组件附连到流体涡轮叶片的蒙皮上，以将载荷从蒙皮传递到纵向梁。虽然为了例示的目的而论述风力涡轮叶片，但是本发明也可应用于其它类型的流体叶片，其中海洋流体动力学能涡轮叶片就是一个这种实例。0098传。
17、统上，风力涡轮叶片包括长方形梁或工字形梁，以及附连到长方形梁或工字形梁之上的蒙皮。梁封闭在蒙皮内，并且沿着风力涡轮叶片的翼展附连到蒙皮上。蒙皮与进入风流直接接触。在运行中，风流与风力涡轮叶片的空气动力学轮廓发生接触，并且以多轴向状态载荷的形式将风流的动能传递到风力涡轮叶片。长方形梁或工字形梁是风力涡轮叶片的最硬的结构部件，并且承载大量的多轴向载荷。多轴向风加载的合量不总是沿着风力涡轮叶片的主要方向对齐。多轴向风加载的合量导致弯曲和扭转的组合发生在风力涡轮叶片中和长方形梁或工字形梁中。弯曲和扭曲会产生更高的设计应力，从而导致制造更重的叶片，且此外还会导致增加的电力成本。因此，下面描述了风力涡轮叶。
18、片的一种改进设计。0099图1是为了论述的目的而示为风力涡轮叶片的示例性流体涡轮叶片系统10的示意图。风力涡轮叶片系统10用来将风能转换成电。一般来说，风力涡轮叶片系统10包括塔架12，以将交流发电机14支承在基于现有技术中已知的因素和条件而选择的高度15处。在塔架12的顶部处提供塔架安装件未显示，以附连交流发电机14。交流发电机14通过利用风力涡轮叶片16所提供的机械能来发电。风力涡轮叶片16通过设置在交流发电机14处的叶片安装件17来附连到交流发电机14上。风力涡轮叶片16通过进入风流19所提供的升力18来旋转，并且将风能转换成机械能。风力涡轮叶片16包括具有基本圆周式截面的纵向梁20，以。
19、承载由升力18引起的、由参考标号22指示的载荷。拖曳力23沿与升力18相反的方向起作用。通过由摩擦所引起的阻力沿与风力涡轮叶片16的运动方向相反的方向来产生拖曳力23。控制系统24可电联接，以便控制风力涡轮叶片16的多个参数。在一个实施例中，控制系统24响应于进入风流19的方向的变化来改变风力涡轮叶片16的方向。在另一个实施例中，控制系统24控制风力涡轮叶片16的旋转速度。将在下面参照图2对风力涡轮叶片16的设计进行详细描述。0100在如图2所示的本发明的一个示出的实施例中，描绘了风力涡轮叶片系统10图1的风力涡轮叶片16的示意图。具有基本圆周式截面的纵向梁20设置在风力涡轮叶片16的中心处。。
20、如本文所用，“基本圆周式截面”表示具有带有基本完曲的周界的形状的截面，诸如圆形或椭圆形。在本发明的一个实施例中，居中地设置的纵向梁20包括空心梁。在一个备选实施例中，居中地设置的纵向梁20包括实心或填充梁。纵向梁20的基本圆周式截面沿着纵向梁20均匀地分散载荷22图1，并且对纵向梁20提供由参考标号25指示的最小轴向扭转。在本发明的又一个实施例中，圆形形状和椭圆形形状包括沿着风力涡轮叶片16的翼展27的方向26上的渐缩直径。此外，风力涡轮叶片16包括固定到纵向梁20上的至少一个肋组件28。在一个示例性实施例中，该至少一个肋组件28与固定到纵向梁20上的第二肋组件30均匀地隔开。该至少一个肋组件。
21、28通过梁帽34附连到蒙皮32上，梁帽34设置在该至少一个肋组件28之上。在本发明的一个实施例中，蒙皮32由复合玻璃或碳纤维制成。将参照如图3所示的风力涡轮叶片16的模块40的截面图来对蒙皮32的制造进行更加详细的描述。0101参照图3，通过经由粘合剂附连前缘件42和后缘件44来制造蒙皮32。在本发明的一个实施例中，单独制造前缘件42和后缘件44。在本发明的另一个实施例中，前缘件42说明书CN102094748ACN102094754A6/9页8和后缘件44沿着风力涡轮叶片16图2的翼展27在翼展点45处附连。如本文所用，用语“翼展点”45指的是沿着风力涡轮叶片16的翼展27的模块40的边缘。。
22、前缘件42和后缘件44的这种制造分别对前缘件42和后缘件44提供提高的平滑度和锐度。此外，提高的平滑度和锐度分别提高了风力涡轮叶片16图2的空气动力学性能和空气声学性能。如本文所示，蒙皮32图2通过第二粘合剂附连到至少一个肋组件28上。在运行中，蒙皮32接收载荷22图1，从而引起蒙皮载荷46。蒙皮32通过梁帽34将蒙皮载荷46传递到至少一个肋组件28，从而引起肋载荷48。这种结构构造使得能够制造具有约10毫米至约12毫米的期望的最小厚度的蒙皮32，从而导致能够使用最少量的制造材料，由此降低风力涡轮叶片16的制造成本。另外，采用蒙皮32减小了风力涡轮叶片16的重量，从而产生重量轻的风力涡轮叶片系。
23、统10图1。0102此外，在某些实施例中，至少一个肋组件28图2是由来自玻璃复合物、碳复合物或它们的组合的组中的至少一个制成的弯曲部件。在本发明的另一个实施例中，取决于设计和重量约束，该至少一个肋组件28是空心的或实心的肋组件。在又一个实施例中，该至少一个肋组件28是通过普遍已知的工艺制成的，例如以下工艺的组中的任何一种具有预浸渍的纤维/束的自动化纤维/束布置或真空辅助的树脂传递模制下文为VARTM工艺。该至少一个肋组件28通过粘合剂、湿法敷涂工艺或恰当地设计的铆接工艺的普遍已知的组中的任何一种附连到纵向梁20的外表面50上。此外，该至少一个肋组件28将肋载荷48传递到纵向梁20，从而产生梁载。
24、荷52。0103梁载荷52相对于纵向梁20的轴线56以角54定向，并且对纵向梁20引起轴向扭转58。在本发明的一个实施例中，角54是定义为梁载荷52作用于纵向梁20上所处的角的攻角。纵向梁20通过复合材料的多个薄层60制成，以消除轴向扭转58。在本发明的一个实施例中，复合材料包括玻璃纤维、碳纤维或它们的组合。在本发明的另一个实施例中，诸如泡沫材料59的多孔物质沿着翼展27的方向26设置在多个薄层60之间，以提高弯曲硬度，而不增加较大的重量。泡沫材料59起类似层结梁的芯体的作用，因此泡沫材料59的存在改进了整体弯曲硬度，而不增加重量，并且还提供了抵抗剪切加载的阻力。0104图4是根据本发明的一个。
25、实施例的、包括相对于设置在图2的风力涡轮叶片16的中心处的纵向梁20的轴线56以角64定向的纤维62的多个薄层60的示意图。该多个薄层60是通过相对于纵向梁20的轴线56以角64设置的纤维62制成的。以角64设置的纤维62在纵向梁20内引起的弯曲67和轴向扭转58之间提供耦合。在本发明的一个实施例中，角64包括约10度至约15度之间的范围。已经以分析的方式获得了上述范围，并且在图10中进行了详细阐述。在运行中，风力涡轮叶片中的扭转58将取决于纵向梁20的弯曲67。这个耦合可用来减小攻角54。当风载荷提高某个设计限值时，该耦合可用来卸放载荷。类似地，弯曲扭转耦合可用来用增大的弯曲增大攻角54如果。
26、设计需要这样的话。0105图5是根据本发明的一个实施例的、表示包括在用于制造图2的风力涡轮叶片的示例性方法70中的步骤的流程图。方法70包括在步骤72中将具有基本圆周式截面的纵向梁设置在风力涡轮叶片的中心处。在本发明的一个实施例中，提供了空心的或实心的纵向梁。在本发明的另一个实施例中，提供了圆形形状或椭圆形形状的纵向梁。在又一个实施例中，在沿着风力涡轮叶片的翼展的方向上对圆形形状或椭圆形形状提供渐缩直径。此外，在步骤74中，至少一个肋组件固定到纵向梁74上。在本发明的一个实施例中，该至少说明书CN102094748ACN102094754A7/9页9一个肋组件通过结合工艺附连到纵向梁的外表面上。
27、。在本发明的一个示例性实施例中，结合工艺是粘合剂、湿法敷涂或恰当地设计的铆接工艺的组中的至少一个。方法70进一步包括将蒙皮附连到风力涡轮叶片的至少一个肋组件上。在本发明的一个实施例中，梁帽在该至少一个肋组件处附连到蒙皮上。方法70还包括在纵向梁内提供多个薄层。在目前构想到的一个实施例中，在步骤76中，相对于纵向梁的轴线以一定角定向的纤维设置在纵向梁的多个薄层上。在本发明的另一个实施例中，纤维以在约10度至约15度之间的范围中的角设置。0106图6是根据本发明的一个实施例的、表示包括在用于组装图2的风力涡轮叶片的示例性方法80中的步骤的流程图。在步骤82中，方法80包括形成风力涡轮叶片的多个模块。
28、。在步骤84中，多个模块接连地彼此联接，以便形成风力涡轮叶片，其中，各个模块包括具有基本圆周式截面的居中地设置的纵向梁、固定到所述纵向梁上的至少一个肋组件和附连到所述至少一个肋组件上的蒙皮。在本发明的一个示例性实施例中，通过在相应的第一端处加热模块来接连地联接多个模块。在本发明的另一个实施例中，通过在前面的模块的相应的第一端处接连地插入相邻的模块来接连地联接多个模块。在本发明的又一个实施例中，在第一模块的相应的第一端处施用粘合剂来粘合模块，以形成风力涡轮叶片。0107图7是根据本发明的一个实施例的、表示包括在用于运输图2的风力涡轮叶片的示例性方法90中的步骤的流程图。在步骤92中，方法90包括。
29、提供风力涡轮叶片的多个模块。在步骤94中，通过交通工具将多个模块运输到期望位置。在步骤96中，组装多个模块，以便在该期望位置处形成风力涡轮叶片，其中，风力涡轮叶片包括具有基本圆周式截面的居中地设置的纵向梁、固定到纵向梁上的至少一个肋组件和附连到该至少一个肋组件上的蒙皮。0108实例0109以下实例仅是说明性的，并且不应理解为限制要求保护的本发明的范围。使用可在复合材料文献中得到的分析公式来进行图811的模拟。0110图8是随薄层中的纤维相对于纵向梁的翼展的方向的定向而变化的纵向梁的轴向模量、纵向梁的周向模量和纵向梁的剪切模量的变化的图解比较100。X轴102以度来表示纤维角。Y轴104以MPA。
30、表示有效属性。在本发明的一个实施例中，有效属性包括纵向梁的轴向模量、周向模量和剪切模量。曲线106表示与沿着居中地设置的纵向梁定向的纤维角相关的纵向梁的轴向模量的变化。如可看到的那样，轴向模量随着纤维角的增大而显著地增大。曲线108表示与沿着居中地设置的纵向梁定向的纤维角相关的纵向梁的周向模量的变化。如观察到的那样，纵向梁的周向模量作为纤维角的函数即随着纤维角的变化而显著地减小。曲线110表示与沿着居中地设置的纵向梁定向的纤维角相关的纵向梁的剪切模量的变化。如本文所示，剪切模量最初随着纤维角而增大，在约45度的纤维角处达到最大值112，并且随着纤维角从约46度增大到约90度而进一步减小。因此，。
31、包括定向成期望度数的多个薄层中的纤维的圆形梁可设计成以便更加高效地利用在风力涡轮叶片中看到的轴向扭转载荷。0111图9是与沿着居中地设置的纵向梁的纤维定向角相关的轴向扭转耦合系数的图解说明120。X轴122以度来表示沿着居中地设置的纵向梁的纤维定向角。Y轴124表示轴向扭转耦合系数。轴向扭转耦合系数定义为纵向应变和剪切应变的比率。曲线126表示说明书CN102094748ACN102094754A8/9页10与沿着居中地设置的纵向梁的纤维定向角相关的轴向扭转耦合系数的变化。如可看到的那样，轴向扭转耦合系数在0度至约10度的纤维定向角之间从0迅速增大到约0005，并且在介于约10度和约15度之间。
32、的纤维角处达到在约0006处的最大值128。在纤维角增大超过约18度的情况下，轴向扭转耦合系数进一步成指数倍减小。因此，在约10度至约15度处实现最大轴向扭转耦合，并且提高了纵向梁的被动载荷卸放能力。0112图10是与风力涡轮叶片的翼展点相关的风力涡轮叶片的纵向梁的壁的厚度的变化的图解说明130。X轴132表示风力涡轮叶片的翼展点。Y轴134以MM来表示风力涡轮叶片的纵向梁厚度。曲线136表示与翼展点相关的纵向梁厚度的变化。如所观察到的那样，纵向梁厚度随翼展点从约2增加到约55而相应地从约24MM显著地减小到1MM。如此处所示，纵向梁的壁厚度取决于加载的状态。当离根部的距离增大时，梁壁厚度可减。
33、小，以利用朝尖部观察到的减小的加载。这将产生具有渐缩的壁厚度和直径的纵向梁。这种设计将导致更加高效地利用叶片材料和减小的重量。0113图11是与翼展点相关的风力涡轮叶片的每单位长度的重量的变化的图解说明140。X轴142表示翼展点。Y轴144以KG/M来表示每单位长度的重量。曲线146表示与翼展点相关的每单位长度的重量。如此处所示，每单位长度的重量随翼展点从约2增大到约55而相应地从约290KG/M显著地减小到约1KG/M。因此，增加风力涡轮叶片中的翼展点使梁的重量减小了约40。0114图12是根据本发明的一个实施例的示例性海洋流体动力学能系统1210的简图，该系统包括塔架1212；交流发电机。
34、1214；海洋流体动力学涡轮叶片1216，其附连到交流发电机1214上并且各自包括具有基本圆周式截面例如，诸如由图3和4中的梁20所示的纵向梁；以及控制系统24。例如，海水1217的流动使得叶片1216旋转。海洋流体动力学能系统1210可按照与以上相对于风力叶片涡轮系统10所论述的相似的方式来设计、制造和操作。0115上述流体涡轮叶片的各种实施例为流体涡轮叶片提供了期望的轴向扭转耦合、高效率和可靠性。流体涡轮叶片结合了具有基本圆周式截面的居中地设置的纵向梁，其减小了流体涡轮叶片的重量，并且具有更大的载荷承载能力。居中地设置的纵向梁可包括由沿着居中地设置的纵向梁以一定角定向的纤维制成的多个薄层，。
35、该多个薄层对流体涡轮叶片提供了合乎需要的轴向扭转耦合。合乎需要的轴向扭转耦合产生最小维护成本，并且增加流体涡轮叶片的寿命。此外，流体涡轮叶片结合了有创造性的结构构造，包括附连到蒙皮上的至少一个肋组件，其有利于采用厚度减小的蒙皮。因此，这些技术减小了流体涡轮叶片的重量，从而导致降低了流体涡轮叶片的制造成本。0116当然，将理解，不一定上述所有这样的目标或优点都可根据任何特定的实施例实现。因此，例如，本领域技术人员将认可，可以以这种方式来实施或执行本文描述的系统和技术实现或优化本文教导的一个优点或一组优点而不一定实现本文可能教导或建议的其它目标或优点。0117此外，熟练技术人员将了解不同实施例的各。
36、种特征的可互换性。例如，与一个实施例相关的流体涡轮叶片的居中地设置的空心纵向梁可适于与关于本发明的另一个实施例描述的、在至少一个肋组件处附连到蒙皮上的梁帽一起使用。类似地，所描述的各种特征以及各个特征的其它已知等效物可由本领域普通技术人员混合及匹配，以根据本公开的原理说明书CN102094748ACN102094754A9/9页11来构造另外的系统和技术。0118虽然已经在本文对本发明的仅某些特征进行了说明和描述，但是本领域技术人员将想到许多修改和改变。因此，应当理解，所附的权利要求书意图覆盖落在本发明的真实精神内的所有这种修改和改变。说明书CN102094748ACN102094754A1/。
37、9页12图1说明书附图CN102094748ACN102094754A2/9页13图2说明书附图CN102094748ACN102094754A3/9页14图3说明书附图CN102094748ACN102094754A4/9页15图4说明书附图CN102094748ACN102094754A5/9页16图5图6说明书附图CN102094748ACN102094754A6/9页17图7图8说明书附图CN102094748ACN102094754A7/9页18图9图10说明书附图CN102094748ACN102094754A8/9页19图11说明书附图CN102094748ACN102094754A9/9页20图12说明书附图CN102094748A。