基于响应曲面法的风力机叶片覆冰载荷影响因素分析

以NACA4412翼型风力机叶片为研究对象,通过搭建风力机试验台,以风速、温度、湿度和运行时间为影响因素,利用响应曲面分析法,设计四因素三水平试验方案。采用覆冰叶片整体变形量作为评价指标,探究四个因素对风力机叶片覆冰载荷的影响。运用Design-Expert 8.0数学统计软件,建立覆冰风力机叶片变形量多元响应函数模型,分析因素与响应值变形量之间的响应曲面关系,预测覆冰叶片的变形情况。通过试验验证该回归模型的准确性和可靠性,为风力机叶片覆冰载荷相关研究提供理论依据。该研究对进一步提高风力机运行稳定性,降低运维成本具有重要意义。     

小型风力机叶片全覆冰仿真和模态试验对比研究

风力机叶片覆冰后会影响风力发电机组正常工作,甚至会使风力机过载、叶片折断,进而造成安全事故和资源浪费。应用ANSYS模态仿真和模态试验两种研究方法,探究风力机叶片在不同覆冰厚度下模态参数的变化,得到叶片前四阶振型和固有频率。结果表明,仿真和试验模态测试结果接近,振型相符,基频的误差在3%以内。覆冰后叶片一阶固有频率振型为挥舞,从第二阶开始,出现挥舞和摆振方向的耦合模态振型。前四阶振型随着覆冰厚度增加振动形式保持不变,主要振动形式为挥舞摆动,叶尖处的振幅逐渐变小。随着覆冰厚度的增加,叶片固有频率逐渐降低,在覆冰厚度为30 mm时,叶片基频比不覆冰降低28. 7%。     

基于模态频率的风力机叶片覆冰检测方法

目前,风力机叶片覆冰后通常使用加热系统除冰,其消耗的能源是发电机组1%～4%的年发电量。本文通过试验模态调校叶片有限元模型,用有限元模型的仿真模态得出不同位置的覆冰厚度和固有频率对应关系方程,用这些方程生成随机样本训练BP神经网络模型,建立以固有频率为输入,以覆冰厚度为输出的非线性关系,以实现覆冰状态的检测。研究表明,通过叶片的力锤激励模态试验结果,调整叶片模型参数,优化后的叶片覆冰中空实体三维模型前三阶固有频率与试验值误差在2%以内。通过BP神经网络建模和训练,模型检测覆冰厚度的结果与实际值相对误差率平均值为8.83%,叶尖处误差最小,叶根处误差最大,相对误差率随着冰层厚度的增加而降低。训练好的BP神经网络模型可以基本实现覆冰的位置和厚度信息检测,为加热系统精确加热位置和加热时间、降低能源消耗提供理论依据。     

复合材料风力机叶片环境和力学疲劳

本文就中型单叶片风力机,讨论了复合材料风力机叶片的疲劳设计和分析了有关问题。确定了静态和疲劳荷载条件:也确定了湿热条件。依据的是如下的年统计分布:风速和气温,相对湿度,太阳幅射及大气压力的日变化。还考虑了冰雹产生的低能冲击影响。进行了有限元结构分析以计算沿叶片全长的应力及应变分布;确定了"热点",应力临界值以及疲劳谱,用于设计疲劳试验。对先经湿和干环境条件的复合材料试件作了初步试验,也对考虑了力学和湿热影响的低能冲击试件作了试验;最后对胶接和铆接复合材料接头进行了初步疲劳试验。     

风力机叶片静力试验的有限元模拟方法研究

要使风力机叶片的试验结果与数值模拟结果的偏差满足GL规范规定的相应要求,那么数值模型与叶片的实际试验状态相吻合是很关键的。一般应用有限元软件进行叶片结构分析时,边界条件为约束叶片根部,而实际在进行静力试验时,叶片是安装在轮毂上,轮毂再与支座固定在一起的,而轮毂并非刚体,因此模型中应考虑其对试验结果的影响。本文结合某大型水平轴风力机叶片的试验结果和数值模拟分析,证实了在叶片模型中加轮毂这种修正方法是有效的。     

风电叶片除冰技术的研究进展

风能作为替代世界传统能源的清洁能源之一,近几年来已在我国发展迅猛。我国已建或规划建设的风场,大多处在高山及边疆区域,风电机组必然面临覆冰的考验。风电叶片覆冰严重影响风电叶片的气动性能、载荷和功率输出。本文概括阐述了叶片表面覆冰起因、覆冰区域及覆冰危害,并概括讨论了各种除冰方法。     

防冰除霜涂层的阳极氧化法制备及性能研究

输电线路覆冰使得电线出现一系列抖动、闪烁、烧伤现象,严重威胁着电力系统的安全运行,在输电线表面涂覆防冰除霜涂层制备防结冰除霜输电线是一种新的除冰防霜方法。为了探究防冰除霜涂层对输电线防冰除霜效果的影响,本文通过阳极氧化法制备出防冰除霜涂层输电线,并分别对不同材质的铝片进行实验研究。根据人工气候室中的实验结果,分析得出防冰除霜涂层对不同基底的输电线防冰都起到一定程度的作用,其中6061型号铝片延长结冰时间效果最好。     

面向复杂环境的输电线路覆冰预测研究

针对复杂环境下输电线路覆冰因素影响,以及传统覆冰预测模型精度不高的问题,提出从时空多粒度的角度,构建基于EEMD-RNN的输电线路覆冰预测模型。根据输电线路覆冰负荷时间序列数据的非线性特点,运用集合经验模态分解(EEMD)方法分解出不同特性覆冰负荷的IMF分量。在IMF分解基础上,运用RNN神经网络进行趋势预测,并与传统的EEMD-Elman模型进行比较预测研究。结果表明：提出的EEMD-RNN模型可有效预测IMF分量趋势,且在输电线路覆冰负荷变化准确度方面,优于传统的EEMD-Elman模型。     

RTV涂料表面冰层与涂料间粘结力及其影响因素分析

本次研究RTV涂料表面冰层和涂料间粘接力的情况以及影响因素。选择3个来自不同厂家的RTV涂料,然后,进行冰和涂料表面粘接力的试验。并且,将RTV涂料涂覆在不同材质的基板上,进而模拟出输电系统中的不同部件。试验结果显示：RTV涂料和冰粘接力的大小主要受到覆冰环境温度、基板、覆冰水电导率等因素影响。     

垂直轴5叶片阻力型风力机的动态特性

采用CFD对风轮直径为4 m的垂直轴5叶片阻力型风力机的瞬态流场进行数值模拟. 通过对不同入口风速和风力机转速条件下风力机流场和力矩系数随时间的变化情况的计算模拟,分析了垂直轴5叶片阻力型风力机的动态特性. 结果表明,流场和力矩系数的变化具有周期性,随转速增加,力矩系数的均值和周期均减小,振荡幅度增大;随风速增加,力矩系数均值和振荡幅度均大幅上涨. 力矩系数呈调制波形式,风速对曲线形态有较大影响. 随风速增大,风力机的最佳转速和风能利用率逐渐增加. 当入口风速从7.5 m/s增加到9 m/s时,风力机的最佳转速和风力机的风能利用率最大值分别从13 r/min和23.2%增加到19 r/min和25.8%.     

外加剂对陶瓷釉面表面性质的影响研究

研究了不同外加剂对陶瓷釉面表面性质的影响。研究表明 ,外加剂的加入可改变陶瓷釉面的表面张力 ,即影响液体对陶瓷釉面的润湿性能。在所选择的外加剂中 ,降低陶瓷釉面表面张力最强的为PbO ,其合适的加入量为 1.5 %。     

一段转化炉下集气管导淋管破裂原因分析

用光学显微镜、扫描电镜对一段炉下集气管鼓胀破裂的导淋管的宏观、微观组织，断口形貌进行了分析。结果表明，导淋管鼓胀破裂非蠕变损伤所致，而是超温运行所致；超温是导淋管阀门泄漏引起的。导淋管是先发生鼓胀而后破裂的，破裂前ＡＩＳＩ３１０导淋管析出大量σ相。     

絮凝──缓蚀──阻垢剂GMT－A缓蚀、阻垢机理

通过交流阻抗、电子扫描显微镜等测试手段，研究了药剂ＧＭＴ－Ａ的缓蚀、阻垢机理。结果表明，ＧＭＴ－Ａ的缓蚀机理是药剂在金属表面的吸附成膜及其补膜作用；阻垢机理是ＧＭＴ－Ａ螯合了成垢离子及使垢层发生了晶格畸变作用。     

卫生陶瓷烧成用窑炉发展之我见

归纳了当今卫生陶瓷工业的发展现状和水平 ,对窑炉产业提出了的新要求 ,分析了某一新型窑炉的特点 ,对发展我国陶瓷窑炉产业提出了建议     

外加剂对长石—水系统性能影响的研究

本文研究了外加剂碳酸钠、腐植酸钠和陶瓷减水剂（AST）对长石－水系统ζ－电位和相对粘度的影响,确定了长石－水系统合适的外加剂及其加入量。     

外加剂对石英-水系统性能影响的研究

研究了外加剂碳酸钠、腐植酸钠和陶瓷减水剂(AST)对石英-水系统相对粘度的影响,确定了石英-水系统合适的外加剂及其加入量.     

塑料工程化研究进展

介绍塑料工程化研究的新进展及塑料工程化改性的理论和方法,详细探讨纤维增强、化学接枝、共混、添加成核剂、无机纳米颗粒填充等塑料工程化改性方法的意义和效果,展示了塑料工程化改性的丰硕研究成果及其广阔的应用前景,从而为工业界的应用提供了多元化的选择：     

高温颜色釉在陶瓷坯胎画作中的应用效果

基于创新意识,利用颜色釉这一色彩浓厚、质感丰富、晶莹剔透的美感和肌理质地亮丽的特性效果,混合运用绘成釉下山水颜色釉窑变作品,不断探索、总结经验,注重方法,充分发挥艺术的想象力,创作变幻莫测的艺术陶瓷。     

铝矾土种类和用量对锆刚玉莫来石性能影响的灰色关联分析

采用工业氧化铝、锆英石和氧化铈合成锆刚玉莫来石,着重讨论了两种铝矾土部分取代工业氧化铝对锆刚玉莫来石材料性能的影响。通过灰色关联分析,得到结论为:铝矾土中的熔剂数量是影响材料抗折强度的主要因素,当铝矾土中杂质少SiO2含量较高时,试样的吸水率与铝矾土的加入量关联性最大。     

统计力学在探讨缓蚀机理中的应用——Ⅰ.Temkin吸附等温式的统计力学推导

本文分析了吸附等温式的统计力学推导在探讨缓蚀机理中的作用,在此基础上提出了吸附分子间互作用模型,并根据这个模型,利用统计力学中的系综理论,推导出Temkin吸附等温式θ=RT/αln(AP)。最后从吸附热与复盖分数之间的关系,论证了推导得到的理论公式的正确性。