风力发电叶片制作工艺介绍VIP专享VIP免费

风力发电叶片制作工艺介绍风力发电机叶片是接受风能的最主要部件，其良好的设计、可靠的质量和优越的性能是保证发电机组正常稳定运行的决定因素，其成本约为整个机组成本的 15％—20％。根据“风机功价比法则”，风力发电机的功率与叶片长度的平方成正比，增加长度可以提高单机容量，但同时会造成发电机的体积和质量的增加,使其造价大幅度增加。1 碳纤维在风力发电机叶片中的应用叶片材料的发展经历了木制、铝合金的应用，进入了纤维复合材料时代。纤维材料比重轻，疲劳强度和机械性能好,能够承载恶劣环境条件和随机负荷，目前最普遍采用的是玻璃纤维增强聚酯（环氧）树脂.但随着大功率发电机组的发展,叶片长度不断增加，为了防止叶尖在极端风载下碰到塔架，就要求叶片具有更高的刚度.国外专家认为,玻璃纤维复合材料的性能已经趋于极限，不能满足大型叶片的要求，因此有效的办法是采用性能更佳的碳纤维复合材料。1）提高叶片刚度，减轻叶片质量碳纤维的密度比玻璃纤维小约 30%，强度大 40%，尤其是模量高 3〜8 倍。大型叶片采用碳纤维增强可充分发挥其高弹轻质的优点。荷兰戴尔弗理工大学研究表明，一个旋转直径为 120m 的风机的叶片,由于梁的质量超过叶片总质量的一半，梁结构采用碳纤维，和采用全玻璃纤维的相比，质量可减轻 40％左右;碳纤维复合材料叶片刚度是玻璃纤维复合材料叶片的 2 倍。据分析，采用碳纤维／玻璃纤维混杂增强方案，叶片可减轻 20%〜30%°VestaWindSystem 公司的 V90 型 3。0MW 发电机的叶片长 44m，采用碳纤维代替玻璃纤维的构件，叶片质量与该公司 V80 型 2。0MW 发电机且为 39m 长的叶片质量相同。同样是34m 长的叶片，采用玻璃纤维增强聚脂树脂时质量为 5800kg，采用玻璃纤维增强环氧树脂时质量为 5200kg，而采用碳纤维增强环氧树脂时质量只有 3800kg。其他的研究也表明，添加碳纤维所制得的风机叶片质量比采用玻璃纤维的轻约 32%，而且成本下降约 16%。2）提高叶片抗疲劳性能风机总是处在条件恶劣的环境中，并且 24h 处于工作状态。这就使材料易于受到损害。相关研究表明，碳纤维合成材料具有良好的抗疲劳特性，当与树脂材料混合时，则成为了风力机适应恶劣气候条件的最佳材料之一.3）使风机的输出功率更平滑更均衡，提高风能利用效率使用碳纤维后，叶片质量的降低和刚度的增加改善了叶片的空气动力学性能，减少对塔和轮轴的负载，从而使风机的输出功率更平滑更均衡，提高能量效率。同...