风机叶片(初稿)070430.ppt

《风机叶片(初稿)070430.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、风机叶片介绍明向军整理2006年5月目录1、风电叶片产业2、叶片发展趋势3、空气动力学4、叶片设计、制造、测试5、好叶片是怎样的？6、未来的研究1、风电叶片产业叶片产业发展•Inthebeginning,theturbinewasdesignedaroundan“offtheshelf”blade:–90%ofbladeswereout-sourced–BuiltinWesternEuropeandtheU.S.•Today,turbinesarespecificallydesigned…driven

2、byloads,siteconditions,controlstrategies,andCOEtargets:–50%ofbladesareout-sourced–BuiltinWesternEuropeandU.S….andBrazil,India,&China•Inthefuture:–Majorityofbladeswillbedesignedin-house–Builtinlow-costcountries风电产业风电产业风电产业风电产业风电产业叶片维护2.叶片发展趋势风轮叶片发展趋势最大风轮

3、叶片尺寸发展趋势国外风轮叶片发展趋势额定功率与叶轮直径的关系单个叶片重量与叶轮直径的关系BladeMassScaling–AllSourcesNOI2.05ATV3.07Polymarin2.76Euros2.92LM2.30叶片与转轮共振图国外风轮叶片发展趋势国外风轮叶片发展趋势风吹过叶轮后叶片位移图蓝色－负红色－正叶片设计与整机设计的关系1)、风资源2)、功率传递：3)、控制策略4)、整机振动5)、轮毂连接风能技术是一项综合技术，它涉及空气动力学、结构动力学、气象学、机械工程、电气工程、控制技术、

4、材料科学、环境科学等多个学科和多种领域。目前，在风能技术方面还有许多关键问题需要继续努力去解决，主要有：（1）风能资源普查与评估，（2）大型风电机组叶片设计与制造技术，（3）新型风力发电机设计与制造技术，（4）大型风电机组结构动力学分析，（5）风电场与电网系统相互影响，（6）风力发电系统仿真技术，（7）恶劣环境对风电机组的影响，（8）海上风电场技术，（9）风能与其他能源组成的互补系统。风机知识体系结构气动机械电机并网风力结构极限疲劳振动控制材料制造￥COE叶片设计叶片制造Technologytrend

5、失速调节主动失速定速变速控制齿轮箱变距调节变速调节无齿轮箱国外大型风力发电机组发展趋势直驱型风力发电系统直驱型风力发电机组1基座2偏航系统3发电机定子4发电机转子轮毂6叶片ENERCONE112风力发电机组3、叶片空气动力学BEM动量叶素理论CFD计算流体力学现有的转轮气动模型图1.风力机示意图图2.叶片某断面处的速度图Asthebladessweepthediskofair,thebladetipspeedIstypically6to10timesthewindspeed.改进的转轮气动模型与诱导速

6、度的计算图4.转轮旋涡气动模型Anairfoilworksbecauseofsuctiononthetop.Thepressureisthoughtofasliftanddragforces,whichincreaseastheangleofattackincreases.Ifwelookalongabladetowardsthetip,thecombinationofrotationspeedandwindspeedgivesanangleofattackwhichmeansthereisaforw

7、ardpowerforce,whichdrivesthemachine.Inhighwinds,thebladeisrotatedtoreducetheangleofattack.风力机翼型风力机叶片的剖面形状称之为风力机翼型，它对于风力机性能有很大的影响。目前风力机叶片使用的翼型有NACA系列，FX系列，SERI系列，FFA-W系列和DU系列等。风力机翼型风力机翼型的特点：风电机组叶片是在低雷诺数下运行，一般在0.7×106～10×106范围，这时翼型的边界层特性变得很异常；风电机组叶片是在大迎角下

8、运行，叶片各剖面处的入流角（迎角）可以在0～90°范围内变化。这时翼型的深失速特性显得十分重要；风电机组在偏航运行时，叶片各剖面处的入流角（迎角）是周期性变化，必须考虑翼型的动态失速特性。风电机组叶片在大气中运行，沙石、碎石、雨滴、油污等会使叶片表面的粗糙度增加，影响翼型气动特性；从制造技术考虑，风电机组叶片的后缘不是尖的，而是钝的，作了加厚处理；从结构强度和刚度考虑，风电机组叶片翼型的相对厚度大，在叶片根部处一般可达30%左右。翼型几何参数风力机翼型t