大型风力发电叶片变形的摄像测量方法研究

将摄像测量方法应用于大型风力发电叶片力学实验的变形测量中。叶片在发生大幅度整体变形的同时发生微小的屈曲变形,这给测量带来了很多问题,为此提出并联式组网测量的方法。固定像机大视场远距离交会测量整体变形;相对固定的立体像机小视场近距离交会测量叶片上每个长约3 m的局部段的屈曲变形,并且跟随叶片上待测量区域移动。所有像机并联式组网,同步触发。测量过程中的关键技术还有像机标定和畸变校正、格网点和黑白标志块的高精度半自动提取、坐标系的统一等。实验结果表明:整体变形的测量精度优于0.5 mm,屈曲变形中网格点三维坐标的测量精度优于0.1 mm;系统搭建相对简便、测量内容丰富、范围广、精度高、且能供事后处理和分析。

我国大型风力发电叶片产业的现状分析

1引言风能是一种清洁可再生的能源,取之不尽,用之不竭。随着煤、石油、天然气等传统化石能源日益耗尽,风能的开发和利用越来越得到人们的重视。

风力发电叶片叶根的预埋工装研究

针对玻璃纤维增强环氧树脂复合材料制备风力发电叶片的叶根螺栓套预埋、表面处理及工装等出现的质量问题,探讨了这些问题形成的原因和条件。结果表明,预埋螺栓套外表面粗糙度达到6μm,喷砂时间为6~8 min,粒度控制在14~16目,缠纱股数为6时预埋螺栓套表面处理最佳。预埋螺栓套周围缝隙填充方式用玻璃钢三角条和楔形块填充,密封方式采用1层硅胶条与3层密封胶带配合效果最佳。环境温度为25℃和环氧树脂初始混合时间为100 min时,环氧树脂的放热性和渗透性最佳。当上工装倾角为3.4°~3.7°,下工装倾角为3.2°~3.4°,端面打磨次数为1,安装扭力为700 N·m时,预埋叶根的平面度达到0.45 mm,端面空腔数降低到7,工装效果最佳。

风力发电叶片用杉木薄板层积材环氧树脂浸渍量的研究

采用常规浸溃的方法,杉木薄板的环氧树脂浸渍量低,制成的风力发电叶片复合材料的物理力学性能偏低。针对这一问题,采用加压浸溃的方法来提高杉木薄板的环氧树脂浸渍量。试验证明:通过加压的方式可明显提高杉木薄板的环氧树脂浸渍量,随着浸渍量的增加,用于风力发电叶片复合材料的杉木薄板层积材的物理力学性能提高明显。

流动空气与风力发电叶片作用特性研究

流动空气与风力发电叶片作用特性是风力发电叶片设计的基础,是风力发电领域研究的难题。长期以来以动量-叶素理论为基础,以流过风力发电叶片空气流场为对象,相继建立了叶片优化设计的Schmitz方法、Glauert方法、Wilson方法和CFD方法等。但流经叶片过程中的空气对叶片作用的特性仍有许多问题需要亟待解决和深入研究。为此,论文应用伯努利方程推导了环状流动空气流过风力发电风轮时传递给风轮的能量计算解析式;应用动量矩原理推导了环状流动空气流过风力发电风轮时作用在风轮上的力矩解析式;提出了流过风轮的环状空气向风轮释放功率的解析式,从而发现风轮正常工作时,流过风轮的环状空气向风轮释放的功率等于环状空气流量、空气密度、环缘处风轮的牵连运动速度及环缘处流出空气的绝对运动速度在此点牵连运动速度方向上投影的连乘积。为叶片截面轮廓曲线后边缘特征参数设置提供了参考。

风力发电叶片实时监控故障预警系统研究

在风力发电叶片应用过程中,要做好实时监控工作,实现对风力发电叶片的合理应用,使其作用能够得到充分发挥。在对风力发电叶片要求进行介绍的基础上,应用一种基于PLC的检测预警系统,完成对风力发电叶片应用情况的实时监测,避免故障的发生,使风力发电叶片的作用能够得到充分发挥。

风力发电叶片腹板模具制造研究

叶片生产过程中,腹板是制备风力发电机组复合材料风轮叶片的主要部件。腹板是采用胶粘剂直接粘接于叶片壳体上,腹板粘接面由主粘面和辅粘面组成,主粘接面采用腹板模具法兰边制作,辅粘接面的制作有多种方法,目前多采用直接胶粘剂粘接于腹板上或采用挡板手糊制作,其粘接位置及粘接角度的准确性难以保证,且在环境的影响下,产品质量难以保证。

雷电导流条在风力发电叶片防雷改造中的应用

随着风力发电机组的容积不断增大,雷电对机组的损耗也越来越大。通过分析雷电导流条的特点,对雷电导流安装在风力发电叶片上进行可行性研究,并利用仿真实验模拟风力发电叶片安装雷电导流条后雷电防治能力的转变情况,雷击结果表明导流条可以大幅提高风力发电叶片的防雷性能。

风力发电叶片用的取代碳纤维的高强玻纤

美国南卡罗来纳州Akiken的先进玻纤纱公司声称，一种新型“Zentron”环氧树脂可亲和性的“S”型玻纤粗纱，可作为碳纤维的廉价取代品，应用于更强的风力发电叶片上。

风力发电叶片实时监控故障预警系统分析

风力发电是新能源发电技术中较成熟、具有大规模开发和商业化发展前景的发电方式。由于在改善生态环境、优化能源结构以及促进社会经济可持续发展等方面的突出作用,当前世界各国都在大力发展和研究风力发电及其相关技术。在风力发电的过程中,叶片经常会出现问题,这对整个风力发电机组的安全运行造成危害,因此,需要做好对风力发电叶片的动监测,降低故障的发生几率。

复合材料风力发电机叶片的流固耦合分析

为研究风力发电叶片在工作过程中的应力状态和变形情况,以某一水平轴风力发电机的风轮叶片模型为研究对象,运用Ansys Workbench软件平台中的流体力学计算软件CFX,对不风速和叶厚下的复合材料风力发电叶片进行了流固耦合数值模拟,并对不同工况下叶片的应力及变形情况进行了分析比较。结果表明:叶片上距离叶根约2/3叶高处有明显的应力集中,容易发生疲劳断裂;且叶尖部位有较大变形。模拟计算结果与工程实际相一致,可对工程实际中风力发电叶片的设计和制造提供一定的指导。

大型风力发电机叶片腹板脱模方法研究

作为叶片产品制备所需的关键部件,腹板部件尺寸随着风电叶片大型化而增大。通过对大型腹板部件产品特性分析并研究行车拖拽式、真空吸附式、辊轮推动式三种使腹板从腹板模具上脱离的方法,提出针对大尺寸腹板部件产品的脱模方法。

环氧乙烯基酯树脂在风电叶片行业应用的可行性探讨

本文论述了环氧乙烯基酯树脂在风电叶片制造、黏合剂、模具等方面具有的优势,讨论了环氧乙烯基酯树脂在风电叶片生产中的工艺性,重点探讨了环氧乙烯基酯树脂在国内风力发电叶片行业中替代或部分替代环氧树脂的应用可行性。

风电叶片用真空灌注树脂体系的研究

本文研制了一种风电叶片用真空灌注环氧树脂体系。分别使用旋转粘度计、万能材料力学试验机、差示扫描量热仪对环氧树脂体系及其固化物的工艺性能、力学性能、热性能等进行了表征。通过叶片灌注模拟及层合板性能检测对该环氧树脂体系与玻璃纤维的匹配性进行了表征。结果表明,该环氧树脂体系具有粘度低、工艺操作性好、力学性能及热性能优异、纤维匹配性好等优点,可用于风力发电叶片的制备。

经编复合材料在风能发电中的应用

通过对风力发电资源的评估及风力发电成本的预测,说明了我国风力发电的应用前景及潜力。风力发电的关键部件是风力发电机叶片。从风力发电机叶片的优点、使用寿命、结构、铺层方法与可靠性等角度进行分析,阐述了经编轴向织物作为大型风力发电机复合材料叶片的增强体比机织物更加具有优势。从国情出发,指出了日益发展的离网型小型风力发电叶片是以后经编轴向织物在风力发电应用的发展方向之一。不论是大型风力发电机叶片,还是小型离网风力发电机叶片,经编轴向织物是风力发电机叶片复合材料增强体最佳选择。

风力发电机叶片用环氧树脂复配体系的研究

采用CYD-128(E1)、双酚F环氧树脂(E2)、己二醇二缩水甘油醚(E3)为主要原材料配制可用于真空灌注的环氧树脂体系,通过粘度和拉伸、弯曲性能测试及示差扫描量热分析研究了树脂体系的流变特性,固化物力学性能和耐热性。结果表明,E1,E2,E3的质量比为65∶15∶20,固化剂为CYDHD-501,固化条件为70℃/6 h时,体系初始粘度较低,工艺性好,固化后力学性能、热性能优异,能够满足1.5 MW风电叶片用环氧树脂指标要求。

风电叶片轻木芯材含水率超标处理方法研究

轻木芯材是风力发电叶片结构的主要原材料之一,轻木芯材的质量严重影响着叶片的综合性能与寿命,而近年来,随着风力发电抢装潮的到来,风机上游原材料需求显著提高,尤其2020年以来叶片所用轻木芯材供应不足,且国内的轻木芯材严重依赖进口。由于轻木储藏、运输和环境因素等导致芯材含水率≥12%而超标,严重影响了叶片的成型质量,甚至造成产品报废,故含水率成为芯材验收的一个重要指标。为此对风力发电叶片芯材轻木的含水率超标处理方法进行了分析和研究。

溴化锂空调在风电叶片生产中的应用

项目通过3台溴化锂空调制冷系统的实际应用,能够满足风力发电叶片生产车间及办公环境的温度要求,并保证了适当的通风。同时,该项目利用附近工厂余热回收产生的蒸汽,达到节能减排的目的,具有良好的经济效益和社会效益。

风电叶片轻木芯材加工工艺试验研究

风力发电叶片选择BALSA芯材作为结构的关键原材料,原因在于BALSA芯材既能提高叶片的刚度又可以减轻叶片的重量,从而降低叶片成本。对不同厚度和加工方式的BALSA芯材的吸收树脂量进行了对比研究,结果表明:BALSA芯材的加工方式对芯材吸收树脂量影响较大;单位面积芯材的吸胶量随着厚度的增加而增多,芯材吸胶后的密度随着板材厚度的增大而降低。该研究数据为设计叶片时芯材的选取提供了一定的数据支撑,同时对风电叶片轻量化结构设计也具有重要意义。

叶片回收及综合利用调研——酒泉、瓜州之行

2021年10月9日-12日,中国物资再生协会纤维复合材料再生分会一行,到甘肃酒泉以及瓜州进行了风力发电叶片下线以及当地政府回收产业发展的调研活动。分会成员先后和当地回收企业进行了交流和沟通,充分的了解了目前叶片回收行业的运营模式、回收企业的困惑以及回收企业的非常规行为的环境因素。