覆冰厚度对气动脉冲除冰效果影响的数值仿真与试验验证

叶片结冰影响风力发电机的安全稳定运行,现有的叶片热力除冰、涂料防冰技术分别存在能耗高、耐候性差等问题,均无法大面积推广应用。受飞机机翼气囊除冰方法启发,该文提出一种新结构式的气动脉冲除冰方法。利用Abaqus商业软件对该方法的简化模型进行除冰过程的数值仿真,对比分析了不同脉冲充气气压下覆冰厚度对除冰效果的影响。同时,通过人工覆冰与除冰试验,对仿真结果进行验证。仿真与试验结果表明:在低充气气压下,冰层越薄越容易破碎脱落,覆冰厚度的增加有利于提升低充气气压下的脱冰率;在相同充气气压下,冰层厚度的增加可以降低结构表面形变。

风机叶片气动脉冲除冰结构脱冰计算模型及试验验证

随着低碳型电力系统建设的发展,风力发电系统的发展速度进一步提升。山地风能资源丰富,然而建设于此的风力发电机在冬季极易覆冰。为减少覆冰造成的风机出力损失,保证风电场电力调度稳定,对风力发电机应用防/除冰技术十分重要。该文提出一种适用于风机叶片的气动脉冲除冰结构,并基于此结构建立相关脱冰计算模型。为了验证该结构的除冰效果和脱冰计算模型的准确性,在人工气候试验室开展了不同温度和冰层厚度下的覆冰与除冰试验。结果表明:随着冰层厚度的增加和覆冰温度的降低,平均除冰气压呈现增加趋势,脱冰面积比出现减小趋势;经验证,该文建立的脱冰计算模型可信度高,基于该模型可知,适当提高变形层的弹性模量和厚度可以增加脱冰面积比。