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風力發電基葉輪及偏航系統介紹

2009-02-18 來源:中國風電材料設備網 瀏覽數:2568

     風電場的風力機通常有2片或3片葉片,葉尖速度50~70m/s,具有這樣的葉尖速度,3葉片葉輪通常能夠提供最佳效率,然而2葉片葉輪僅降低2~3%效率。甚至可以使用單葉片葉輪,它帶有平衡的重錘,其效率又降低一些,通常比2葉片葉輪低6%。盡管葉片少了,自然降低了葉片的費用,但這是有代價的。對于外形很均衡的葉片,葉片少的葉輪轉速就要快些,這樣就會導致葉尖噪聲和腐蝕等問題。更多的人認為3葉片從審美的角度更令人滿意。3葉片葉輪上的受力更平衡,輪轂可以簡單些,然而2葉片、1葉片葉輪的輪轂通常比較復雜,因為葉片掃過風時,速度是變的,為了限制力的波動,輪轂具有翹翹板的特性。翹翹板的輪轂,葉輪鏈接在輪轂上,允許葉輪在旋轉平面內向后或向前傾斜幾度。葉片的擺動運動,在每周旋轉中會明顯的減少由于陣風和剪切在葉片上產生的載荷。
葉片是用加強玻璃塑料(GRP)、木頭和木板、碳纖維強化塑料(CFRP)、鋼和鋁構成的。對于小型的風力發電機,如葉輪直徑小于5米,選擇材料通常關心的是效率而不是重量、硬度和葉片的其它特性。對于大型風機,葉片特性通常較難滿足,所以對材料的選擇更為重要。
    世界上大多數大型風力機的葉片是由GRP制成的。這些葉片大部分是用手工把聚脂樹脂敷層,和通常制造船殼、園藝、游戲設施及世界范圍內消費品的方法一樣。其過程需要很高的技術水平才能得到理想的結果,并且如果人們對重量不太關心的話,比如對于長度小于20米的葉片,設計也不很復雜。不過有很多很先進的利用GRP的方法,可以減小重量,增加強度,在此就不贅述了。玻璃纖維要較精確的放置,如果把它放在預浸片材中,使用高性能樹脂,如控制環氧樹脂比例,并在高溫下加工處理。當今,出現了簡單的手工鋪放聚脂,通過認真地選擇和放置纖維,為GRP葉片提供了降低成本的途徑。

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閱讀上文 >> 風機葉片材料、設計與工藝簡介
閱讀下文 >> 風力發電原理及優缺點

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