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《風(fēng)力發(fā)電機的葉片材料》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展,保障停車場安保新項目的正常、順利開展,特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個人素質(zhì)的培訓(xùn)計劃風(fēng)力發(fā)電機的葉片材料 風(fēng)力發(fā)電機葉片材料選用介紹 葉片是風(fēng)力發(fā)電機組的重要構(gòu)件。它將風(fēng)能傳遞給發(fā)電機的轉(zhuǎn)子,使之旋轉(zhuǎn)切割磁力線而發(fā)電。為確保在野外極其惡劣環(huán)境中長期不停、安全地運行,對葉片材料的要求是:①密度小且具有最佳的疲勞強度和力學(xué)性能,能經(jīng)受住極端惡劣條件和隨機的負(fù)荷的考驗,確保安全運轉(zhuǎn)20年以上;②成本低;③葉片的彈性、旋轉(zhuǎn)時的慣性及其振動頻率特性曲紅都正常,傳遞給整個發(fā)電系統(tǒng)的負(fù)荷穩(wěn)定性好;④耐腐蝕、耐紫外線照射和抗雷擊性好;⑤
2、維護費用低?! RP完全可以滿足以上要求,是最佳的風(fēng)力發(fā)電機葉片材料。 GFRP 目前商品化的大型風(fēng)機葉片大多采用玻璃纖維增強塑料制造。GFRP葉片的特點為: ①可根據(jù)風(fēng)機葉片的受力特點來設(shè)計強度與剛度 風(fēng)機葉片主要是縱向受力,即氣動彎曲和離心力,氣動彎曲載荷比離心力大得多,由剪切與扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的剪應(yīng)力不大。利用玻璃纖維受力為主的受力理論,可將主要GF布置在葉片的縱向,這樣就可使葉片輕量化?! 、谝硇腿菀壮尚?,可達到最大氣動效率目的-通過該培訓(xùn)員工可對保安行業(yè)有初步了解,并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力,可提升其的專業(yè)水平,并確保其在這個行業(yè)的安
3、全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展,保障停車場安保新項目的正常、順利開展,特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個人素質(zhì)的培訓(xùn)計劃 為了達到最佳氣動效果,利用葉片復(fù)雜的氣動外形,在風(fēng)輪的不同半徑處設(shè)計不同的葉片弦長、厚度、扭角和翼型,如用金屬制造則十分困難。同時GFRP葉片可實現(xiàn)批量生產(chǎn)。③使用時間長達20年,能經(jīng)受108以上疲勞交變載荷GFRP疲勞強度較高,缺口敏感性低,內(nèi)阻尼大,抗震性能較好?! 、苣透g性好 由于GFRP具有耐酸、堿、水汽的性能,可將風(fēng)機安裝在戶外,特別對于近年來大力發(fā)展的離岸風(fēng)電場來說,能將風(fēng)機安裝在海上,使風(fēng)力機組及其葉片經(jīng)受各種氣候
4、環(huán)境的考驗。為了提高GFRP的性能,還可通過表面處理,上漿和涂覆等對GF進行改性。美國的研究表明,采用射電頻率等離子體沉積去涂覆E-GF,其拉伸及耐疲勞性可達到碳纖維的水平。 CFRP 隨著風(fēng)機葉片設(shè)計技術(shù)的提高,風(fēng)力發(fā)電向大功率、長葉片的方向發(fā)展。葉片長度增加勢必增加葉片的質(zhì)量。經(jīng)對長度10~60m的葉片進行的統(tǒng)計表明,葉片質(zhì)量按長度的三次方增加。葉片輕量化對運行、疲勞壽命、能量輸出有重要的影響。由于葉片運行時其重力產(chǎn)生交變載荷,使葉片本身及機組產(chǎn)生疲勞。葉片減重可相應(yīng)減少輪轂、機艙、塔架等結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。目的-通過該培訓(xùn)員工可對保安行業(yè)有初步了解,
5、并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力,可提升其的專業(yè)水平,并確保其在這個行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展,保障停車場安保新項目的正常、順利開展,特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個人素質(zhì)的培訓(xùn)計劃 對于大型葉片,剛度成為主要問題。為了保證在極端風(fēng)載下葉尖不碰塔架,葉片必須具有足夠的剛度。既要減輕葉片的質(zhì)量,又要滿足強度與剛度要求,有效的辦法是采用碳纖維增強塑料。CFRP的拉伸性模量是GFRP的2~3倍。大型葉片采用CF增強可充分發(fā)揮其高彈輕質(zhì)的優(yōu)點。據(jù)分析,采用CF/GFRP混雜增強的方案,葉片可減重20%~40%。據(jù)歐洲EC公司資助的研究計劃中介紹,
6、在¢120m葉片轉(zhuǎn)子中添加CF能有效減輕總體質(zhì)量達38%,另外亦可使其設(shè)計成本費用比GF減少14%。另外一個類似的研究分析也指出,添加CF制得的風(fēng)機葉片質(zhì)量會比GF減輕約32%?! ∧壳笆澜缟献畲蟮腃F/GFRP混雜風(fēng)機葉片是Nodex公司為海上風(fēng)電5MW機組配套研制的長度56m的葉片。Nodex公司還開發(fā)了43m的CF/GFRP風(fēng)機葉片,可用于陸上機組。Enercon公司開發(fā)了供風(fēng)力機組使用的CFRP葉片。對于大型葉片是否需用CF增強,目前尚有爭議。一些人認(rèn)為,在風(fēng)能產(chǎn)業(yè)中引入CF工藝是“奇特”和昂貴的,如果可能應(yīng)盡量避免。然而許多結(jié)構(gòu)方面的工程師確
7、信,自然的規(guī)模法則顯示,當(dāng)葉片長度增加時,質(zhì)量的增加要快于能量的提取。因此采用CF或CF/GF混雜纖維對抑制質(zhì)量的增大是必要的。同時為了降低風(fēng)能的成本,發(fā)展具有足夠剛性的更長葉片也是必要的。目的-通過該培訓(xùn)員工可對保安行業(yè)有初步了解,并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力,可提升其的專業(yè)水平,并確保其在這個行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展,保障停車場安保新項目的正常、順利開展,特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個人素質(zhì)的培訓(xùn)計劃 能否在風(fēng)機葉片上大量采用CFRP取決于CF的價格。CFRP的性能雖然遠(yuǎn)優(yōu)于GFRP,且不論葉片還是整個風(fēng)力發(fā)電機組毫玩疑問都是
8、最輕量的,但價格也是最貴的。即使CF價格降到11美元/Kg,用CFRP制備葉片的價格還是過高。