600kw風力發(fā)電機組風輪葉片設計方法

1、1600kw600kw風力發(fā)電機組風輪葉片設計方法風力發(fā)電機組風輪葉片設計方法1、概述、概述2、設計部分、設計部分風力發(fā)電機組，實質上是一個風能轉換系統(tǒng)，首先由風輪葉片將捕捉的風能轉換為風輪的旋轉機械能，然后由風輪驅動發(fā)電機發(fā)電。它涉及空氣動力學、結構力學、結構動力學、復合材料結構力學、機械振動、復合材料工藝、疲勞強度、防雷擊保護和防腐蝕保護等許多領域；風力發(fā)電機組性能、載荷、振動、穩(wěn)定性等很大程度上取決于風輪葉片。因此，風輪葉片是風力

2、發(fā)電機組的核心部件，是高科技產品。大型風力發(fā)電機組屬于高科技產品，制造難度較大；長期以來，我國風電場使用的大型風力發(fā)電機組幾乎全部依靠進口，每年耗費大量外匯。為此，國家制訂了一系列攻關計劃，對大型風力發(fā)電機組的總體和關鍵部件進行攻關，以促進風電事業(yè)的產業(yè)化。大型風力發(fā)電機組風輪葉片技術難度大，國外只有少數國家能夠設計和制造，國內尚屬空白，技術壟斷性很強。600kW葉片設計指導思想，以固有頻率為目標，質量、剛度分布為約束，進行葉片結構鋪層

3、優(yōu)化設計，最后進行葉片靜強度和葉片疲勞強度校核分析。即葉片的主要設計目標為剛度分布，在滿足剛度要求的前提下，對葉片的靜強度和疲勞強度進行分析校核。翼型選擇：選用NACA70年代公布的NACA63xxx系列層流翼型翼型升阻比高翼型失速特性好翼型對表面污物不敏感經過實際使用證明3在葉片的結構鋪層設計和強度分析過程中，與中國船級社科研中心合作，首次采用美國MSC公司的大型結構仿真分析軟件PATRAN、NASTRAN及MSCPATRANLAMI

4、NATEMODELER復合材料結構建模、分析軟件對600kW葉片的鋪層設計、強度、質量、剛度和固有頻率等進行了計算機仿真分析，證明葉片的設計是成功的。對于定槳距風輪葉片，在風速超過額定風速后，利用翼型的失速特性，控制風輪葉片的功率輸出，葉片失速后其氣動阻尼下降。另外，玻璃纖維復合材料結構葉片，在低于20℃環(huán)境溫度條件下，其結構阻尼也會下降。在低于20℃環(huán)境溫度下，在超過額定風速的某個特定運行條件下，由于復合材料葉片結構阻尼下降，運行中的

5、葉片就會發(fā)生擺振方向瞬間抖動現象，機組的振動幅度超過振動傳感器的限制值，安全系統(tǒng)緊急停機，帶來發(fā)電損失。而我國東北、華北和西北的大部分風電場每年低于20℃天數較多。我們分析振動產生的原因是因為擺振方向的阻尼（空氣阻尼和結構阻尼之和）變成負值，若空氣阻尼負值比結構阻尼值大就具備擺振方向振動的條件。復合材料結構在低溫（20℃）條件下，其結構阻尼會下降，為克服結構阻尼下降，應采用相應阻尼橡膠材料構成的結構阻尼器，使結構阻尼值在低溫下仍大于氣動