大型风电叶片的结构分析和测试

文章使用FOCUS软件对某兆瓦级叶片进行建模和结构分析,并与试验叶片的重量、模态、静力结果进行对比。结果表明,叶片重量的计算值与实测值偏差0.1%,频率的计算值与实测值最大偏差-4.6%,位移的计算值与实测值最大偏差5.08%,应变的计算值与实测值最大偏差-7.61%,均符合GL2010规范中的要求。叶片重量、频率、位移、应变的计算值和试验值高度吻合,验证了本方法的可靠性。     

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。     

风力机叶片及翼型变形分析

在以往有关风力机叶片变形的研究中,主要关注挥舞、扭转变形。但事实上,由翼型自身的柔性变形所引起的翼型弯度、厚度变化对气动性能也有较大的影响。文章以NERL某5 MW风力机为例,利用Bladed软件计算风力机叶片载荷,并将载荷通过MPC多点约束的方式加载到ANSYS有限元模型中,研究柔性叶片翼型截面的变形情况。研究表明,翼型横截面扭转变形不是整体的挥舞、扭转变形,从腹板到尾缘段的扭转幅度比腹板到前缘段的幅度要大,翼型截面自身也会发生形变进而影响叶片的气动性能。     

测试技术在风电叶片静力试验的应用

介绍了长距离应变和加载载荷测试技术在风电叶片静力试验中的应用,总结了影响测试精度的因素,并提出了解决措施。     

风电叶片固有频率相关性分析新方法

为进行三维风电叶片振动系统固有频率相关性分析,采用MATLAB和ANSYS共同建立了风电叶片三维有限元参数模型,并分析了叶片固有振动特性.考虑系统随机结构参数对风电叶片固有振动的影响,运用将Monte Carlo与ANSYS相结合的方法对叶片固有振动特性进行相关性分析,进而判断其对随机结构参数的敏感性,形成了一种叶片结...     

扰流板对风电机组叶片三维气动性能影响的研究

对于风电机组叶片,由于大型叶片根部翼型较厚,易出现流动分离现象,为了提高叶片气动性能,利用雷诺平均方程(RANS),采用SST k-ω湍流模型进行了叶片三维气动性能的仿真模拟,并与Bladed软件的计算值进行对比,验证了该方法的可行性。仿真模拟结果显示：叶片根部压力面和吸力面压力曲线交叉,严重影响了叶片轴端的输出功率,而安装扰流板的叶片根部压力面流体速度呈梯度下降,压力增大,同时提高了吸力面的流速,从而增大了叶片两面的压力差。在低于额定风速条件下,扰流板可以提高叶片轴端的输出功率2.3%～2.5%,推力增长仅为2.0%;扰流板安装高度越高,其轴端输出功率提升效果越好。     

超大型风电机组叶片颤振分析及参数灵敏度研究

以IEA 15 MW参考风电机组为研究对象,基于修正的极坐标网格叶素动量理论与Timoshenko梁模型,建立叶片气弹耦合分析模型,综合时域和频域方法,分析超大型风电机组叶片失控状态下的气弹稳定性。结果表明,叶片发生颤振失稳,临界颤振速度为13.06 r/min,颤振频率为3.68 Hz,颤振模态主导振型为三阶向前挥舞模态伴随一阶向前扭转模态。此外,定量分析临界颤振速度对于空气密度、叶片质量、截面重心、挥舞刚度和扭转刚度变化的灵敏度。分析表明,扭转刚度是影响临界颤振速度的主导因素,通过减少叶片质量和前移截面重心,增大挥舞刚度和扭转刚度,可提高颤振裕度。采用高空气密度的设计条件,可获得更保守的设计额定转速。     

风电叶片子部件测试平台构建及拉挤板材力学特性研究

为探究风电叶片强度测试体系与拉挤板材力学行为,首先提出一种用于风电叶片金字塔结构测试技术,提出子部件试验新概念;其次进行子部件测试平台机械结构、液压系统及控制方案的设计,并利用有限元分析进行验证;最后基于所设计测试平台对子部件,即拉挤板材进行静力试验。结果表明：风电叶片金字塔结构的测试方案准确可行;部件试验设备最大应力发生在加载支架后梁,最大应力为242.5 MPa,最大位移为1.049 mm,未超其结构应力应变极限;拉挤板材破坏载荷为800 kN,失效变形形态包括弹性、屈服和断裂3个阶段,有限元分析数据与试验结果吻合较好,最终结果可为全尺寸叶片测试局部失效状况提供数据参考。     

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。     

复合材料风电叶片检查维护及维修

风电叶片直接承受风载并长期面对各种侵蚀,其状态直接影响风电机组发电效率和使用寿命,风电场运营商和承保保险公司应该认识到,由专业团队定期对叶片进行检查和维护非常必要。复合材料风电叶片有其自身的特点,本文介绍了其检查、维护、损伤鉴定和维修的意义、方法和内容,并展望了装机叶片检查维护的前景。     

风电叶片静力加载控制系统设计及验证

风电叶片静力加载过程中各个加载节点之间存在加载力耦合,导致加载不同步。因此,对多节点静力加载控制系统进行了深入研究。控制方案采用PC-主控制器-从控制器-检测装置的网络构架模式,通过Delphi进行数据采集及现场监控;为使5个加载节点同步加载,增强系统的抗干扰性,首次将动态矩阵控制(DMC)应用于风电叶片静力加载过程,达到较为精确解耦的目的。最后,将设计的控制系统应用于Aeroblade62-6.0型风电叶片的静力试验,结果表明,该系统控制效果良好,可以满足静力加载试验的要求。     

分级杉木风电叶片复合材料

以杉木为原料,通过杉木分级,优选制成杉木薄板层积材,并利用INSTRON 5582万能力学试验机进行检测.结果表明:由一、二级分级杉木制成的风电叶片复合材料,其物理力学性能均达到或超过目前国外风电叶片在用的常规木材/环氧层积材的特性,完全能够替代目前大量使用的玻璃钢叶片材料.     

风电机组叶片降噪研究

正风能作为解决常规能源告急和全球生态环境恶化问题的一种清洁可再生能源,已成为各国能源工业关注和发展的热点。风能的利用能减少化石能源的消耗,间接减轻了大气污染和水污染,但处理不当则会增加噪声污染。随着我国风电装机容量和国产化程度的不断扩大,风电机组的噪声问题逐渐显现出来,干扰人们的工作和生活。因此,风电机组的噪声控制非常必要,如果不认真研究解决,可能会成为制约我国风电产业发展的一个障碍。本文首先对风电机组叶片降     

内燃机缸内流场的全场测试实验研究

传统的单点测量技术只能获得流场中某一点的瞬时流速，对于非稳态的内燃机缸内流场，这显然是不够的。本文将粒子图像测速技术用于研究内燃机缸内流场，可以测定某一瞬时的缸内流场全场流速分布。开发成功的实验装置可模拟四冲程发动机的缸内流动，并适合于用粒子图像测速技术来测定缸内及燃烧室内的流场。实验系统采用短间隔多脉冲激光，使照相底片曝光来拍摄流场照片，然后用ＰＩＶ照片分析处理系统对其显微放大，直接读取示踪粒子的位移，使粒子像对的判别更准确容易。实验结果表明，这种实验系统是可行而实用的。     

1MW风电叶片试制成功

8月末,由东汽树脂事业部自主设计研发的1．0MWDF（64）风电叶片完成静力实验后,顺利通过中国船级社认证,标志着此次自主开发设计叶片圆满成功。     

风力机叶片静力测试与分析

利用风力机叶片动力特性实验台测试了风力机叶片在载荷作用下的形变特性,通过改变加载力的大小和加载位置进行多组实验,计算各个截面的弯矩;通过实验和有限元静力分析找出了风力机叶片主要承力部件,对风力机叶片的设计和制造提供了参考依据,对提高风力机的总体性能和优化设计具有重要意义。     

1.5MW风力机叶片变形的分析

影响风力机叶片变形的载荷源主要是空气动力载荷、离心力载荷以及重力载荷。讨论了一种风力机叶片变形的计算方法,首先将叶片简化为悬臂梁进行初步分析并得出剪力和弯矩,然后进一步将悬臂梁离散化,通过对离散化节点的分析得出叶片各截面的变形。静载实验针对某1.5MW叶片的6个截面展开,测试了某叶片模型在其设计风速时各剖面的变形量。通过实验验证计算方法的可靠性,并对实验和计算结果进行对比分析。     

1.5MW风力机叶片变形的分析

影响风力机叶片变形的载荷源主要是空气动力载荷、离心力载荷以及重力载荷.讨论了一种风力机叶片变形的计算方法,首先将叶片简化为悬臂梁进行初步分析并得出剪力和弯矩,然后进一步将悬臂梁离散化,通过对离散化节点的分析得出叶片各截面的变形.静载实验针对某1.5MW叶片的六个截面展开,测试了某叶片模型在其设计风速时各剖面的变形量.通过实验验证了文中计算方法的可靠性,并对实验和计算结果进行对比分析.     

GE350MW汽轮机叶片静叶片静频测试及振动安全性分析

某电厂GE350MW机组检修期间,利用SCHENCK VIBROPORT41频谱分析仪对其叶片进行现场静态频率测试,并进行了叶片振动安全性分析,测试结果表明该机组次末两级叶片(组)可在工作转速下安全稳定运行。     

基于GH-BLADED的风电机组风轮叶片应变分析

正风电机组风轮叶片是机组重要零部件,不仅能够产生用于发电的能量,其产生的推力也影响机组的稳定性,所以,叶片的设计准确性突显得日益重要。对于设计与实测的容许偏差要求也越来越高,一般的,弯曲挠度为±7%,应变为±10%。为了保证设计与实测的偏差在容许范围内,设计人员正在寻找一个简单的工程计算方法来保证计算的准确性和实用性。GH-BLADED软件是现今世界上较流行的风电机组设计软件,其结果的准确性在同类软件中名列前茅。