“离位”增韧在风电叶片叶根止裂中的应用研究

利用“离位”增韧技术,在沿用现有的风电叶根玻璃纤维轴向织物的原材料的基础上,研制附载聚芳醚酮-甲基吡咯烷酮(PEK-C/NMP)增韧织物试样件,选择PEK-C浓度、PEK-C的用量、附载织物打点面积为影响因素,以冲击后压缩强度为最重要指标,正交设计L9(34)进行工艺优化。结果显示,PEK-C浓度0.2 g/mL、PEK-C的用量为25 g/m^(2)、打点面积25%时为最佳增韧工艺参数;此方案能有效提高试验件冲击后压缩强度CAI性能45.20%,I型层间断裂韧性GIC性能11.23%、II型层间断裂韧性GIIC性能46.37%。通过增韧剂的优化和工艺的不断改进,可以在不改变风电叶片的生产工艺的前提下,能够显著提高玻璃纤维复合材料结构的界面断裂韧性,可有效阻止裂纹扩展,最终提高风电叶片叶根部件疲劳性能。

较大流量多支管流量分配实验与数值模拟

许多烟气加热过程涉及到较大流量多支管流量分配均匀性问题.因此对这类较大流量多支管的流动情况进行了数值模拟和实验研究,得到了分配管内的流动规律及实现流量均匀分配的方法.实验表明,改进分配管结构,可以实现较大流量多支管的流量均匀分配.

风电叶片联接结构常规强度校核方法

风电叶片联接结构是联接叶片和轮毂的唯一结构,其安全性设计非常重要。文中介绍了风电叶片"T"型叶根联接结构的常规强度校核方法。

浅析水平轴风力机叶片设计叶尖速比的选择

设计叶尖速比是风力机叶片设计中需要考虑的重要因素,文中分析了叶尖速比对叶片的弦长、载荷、气动性能、整机的功率和发电量等的影响,讨论了设计叶尖速比的选择。并分析得出增大设计叶尖速比,能够减小叶片弦长、载荷、成本,提高气动性能,但会使机组发电量有所下降的结论。

风力机叶片表面粗糙度效应的三维数值研究

以某型1.5MW水平轴风力机叶片为研究对象,利用ANSYS CFX软件通过数值计算,考虑叶片表面不同位置局部粗糙度和不同粗糙度大小,对风力机三维流场中的叶片积灰和昆虫引起的表面粗糙度效应进行详细研究。计算结果表明,光洁叶片的输出转矩与设计数据吻合良好;表面粗糙度,尤其是叶尖部位,将严重破坏叶片气动性能;随着表面粗糙度的增大,叶片性能的变化先剧烈后平缓,敏感性由高转低的拐点为0.2~0.3mm粗糙度;与此同时,粗糙度也带来了降低气动载荷的积极效应。

离心力对风力发电机组叶片结构性能的影响分析

基于某兆瓦级大型风力发电机组,研究了离心力引起的刚化效应对风电机组叶片结构性能的影响。结果表明,离心力将使叶片的低阶固有频率显著增加,叶片的位移变形和应变显著减小,同时在一定程度上提升了叶片的结构稳定性。分析结果对后续风电叶片的设计具有参考和借鉴意义。

风电叶片长度的设计及影响因素

论证了风电叶片的长度选取方法,并且分析了海拔高度和风资源对叶片长度的影响,指出风电叶片的长度设计必须进行收益和成本的比较。

水平轴风力机载荷工况设计方法研究

风力机运行在非常复杂多变的自然条件下,不同的外部环境,对风力机各零部件受力状况的影响是不同的。为了实现载荷计算的目的,满足设计要求,水平轴风力机的载荷计算是以机组将要承受的、包含各重要条件的载荷工况来体现的。本文重点讨论载荷工况设计方法及其注意事项。

风电叶片的防雷技术及应用

风电是新兴的清洁能源,随着风电场单机容量逐渐增大,轮毂高度和叶轮直径增加,也增加了风电机组被雷击的风险,由于雷电的随机性,只能采取防雷措施减小雷击概率。风电机组雷害中,叶片遭受直击雷的损失最大,因此叶片的直击雷防护是风电机组防雷中最重要部分。文章对雷电原理、雷击风险评估、叶片雷击损坏机理以及防雷措施进行了较全面的阐述,为设计叶片防雷系统提供依据。

某MW级风机叶片静力试验的有限元模拟分析

通过有限元方法对某MW级风机叶片的静力试验工况进行了模拟分析,计算了叶片的模态以及在静力试验载荷下的位移、应变计算结果与全尺寸叶片静力试验结果较好吻合,验证了该分析方法的可靠性,可应用于风电叶片的结构校核和新叶片开发设计。

基于UG的风电叶片三维建模研究

作为叶片三维CFD分析、叶片结构设计和叶片模具设计的基础,必须建立叶片的三维模型。文章提出了风电叶片的一种三维建模方法,首先介绍了如何合理选取翼型和设计后缘型线,利用Excel软件将翼型坐标点变换为叶片各个截面的三维空间坐标,最后运用UG强大的三维曲面建模功能建立叶片几何外形的复杂曲面。该方法缩短了建模周期,提高了叶片三维模型的准确度,为更好地进行叶片结构分析等后续工作打下良好的基础。文章最后还简单介绍了基于叶片三维模型的初步结构设计,为叶片结构设计和工艺设计人员提供帮助。

关于风电叶片长度的设计及影响因素

论证了风电叶片的长度选取方法，并且分析了海拔高度和风资源对叶片长度的影响，指出风电叶片的长度设计必须进行收益和成本的比较。

关于风电叶片长度的设计及影响因素

论证了风电叶片的长度选取方法,并且分析了海拔高度和风资源对叶片长度的影响,指出风电叶片的长度设计必须进行收益和成本的比较。

提高风电叶片联接螺栓疲劳强度的措施

随着风机大型化的发展,风电叶片联接螺栓承受的静、动载荷也越来越大,特别是螺栓的疲劳寿命往往不易满足20年寿命的要求。文章以3MW风机为例,在与整机配套的变桨轴承螺栓数目和尺寸无法改变情况下,针对螺栓的结构和预紧方法,提出采用颈缩螺栓和改变螺栓安装预紧方式等有效措施来确保联接螺栓强度安全。

风电叶片疲劳试验载荷确定方法研究

文章以1.0MW风电叶片(DF64A)为例,研究了在单点单轴恒幅值加载方式下,疲劳试验的疲劳载荷计算方法。根据Bladed软件仿真得出的叶片在风场的疲劳载荷谱(Markov矩阵),利用疲劳损伤理论分析方法及有限元软件研究分析了叶片疲劳试验载荷设计点的位置;最终确定了疲劳载荷设计点在单轴疲劳载荷My作用下的疲劳损伤值;并给出了单点恒幅值加载方式下,该位置的静态载荷参数和动态加载载荷。最终确定出试验方案。

风电机组叶根螺栓套凸出结构优劣分析

文章中分析了风电机组叶根螺栓套凸出玻璃钢的结构。通过与螺栓套和玻璃钢平齐结构的对比分析,总结了螺栓套凸出玻璃钢结构的优点及缺点,为设计合理的预埋螺栓套型叶根结构提供依据。

提高高原型风电机组气动性能的几种措施

文章分析了高原型风电机组的运行特点,并与常规风机进行了比较,提出了诸如提高风机额定转速、降低叶片设计叶尖速比、提前变桨等提高高原型风机气动性能的措施。

复合材料风电叶片分段组装技术发展现状

大型风机叶片不仅增加了制造的难度,也给其运输带来诸多不便,需专门为其修建运输道路,成本较高。将叶片进行分段制造和运输,到现场后再进行装配是风电工程的一项重要技术。本文介绍了几种分段组装方式的技术要点,根据重量、拆分能力、气动性能、成本等要素给出了各种连接方案的优缺点。

某大型风机叶片静力加载失效破坏原因分析

静力加载试验是验证风电叶片结构静强度以及稳定性是否满足设计要求的重要方法。文章结合试验测试数据以及采用FOCUS软件和有限元方法,对某大型风机叶片的静力加载失效破坏进行了分析。分析结果表明,PVC芯材过热引起剪切模量下降,是导致叶片壳体失效破坏的主要原因。模拟分析结果与试验测试数据以及失效破坏状况较好吻合。通过改进和完善生产工艺,解决了壳体芯材过热问题,最终叶片顺利地通过了静力加载试验。

风力机叶片叶根优化方法研究

利用CFD商用软件对叶根优化前后的两支叶片进行数值模拟,通过对比分析发现,叶根优化后,叶片的气动性能明显增加。考虑到叶片与轮毂、机舱、塔架的相互关系,将叶根进行适当的调整,最终使发电量增加1.5%。为机组的优化设计以及后期叶片改造提供依据。