復合材料風機葉片設計的關鍵因素解析

    目前，風機葉片的設計和制造具有一定的經濟效益，當代商業(yè)化轉子直徑在80-120米之間的風機葉片幾乎沒有基礎性的限制問題，對于長度大于46米的風機葉片來說最實質性的限制是運輸費用大幅度的增加，對于長度大于61米的風機葉片來說長距離的運輸幾乎是不可能的。 
    在葉片的制造上，出于對環(huán)境保護方面考慮，具有較強揮發(fā)性氣體的加工方法將會被禁止使用。例如風能行業(yè)一直使用的澆鑄型樹脂浸漬增強材料的加工方法。大型風機葉片制造另一個要關心的問題是粘結復合物，隨著葉片尺寸的增加，很自然地會考慮到固定與接合處的縫隙也隨之增加。然而，用于粘結比較小的風機葉片的粘接材料，其性能不會隨逐漸增大的縫隙尺寸而等效增加。隨著尺寸公差的降低，大型風機葉片的加工和生產費用會快速的增加。因此，需要持續(xù)改良粘接復合物的性能，需要粘接復合物有合適的粘性以及期望的強度和彈性，從而達到需要的靜態(tài)和疲勞強度。
    對于使用傳統(tǒng)原材料和傳統(tǒng)設計方法的大型風機葉片來說，重力荷載是需要考慮的因素之一，但并不是絕對限制因素。但是能夠降低葉片重量的原材料和設計方法更適合于大型風機葉片。
    風力發(fā)電機設計的另一個問題是在給定的功率情況下使用更大的轉子。比功率（specific rating）是指額定功率與掃風面積之比，通常風力發(fā)電機的比功率是0.44千瓦每平方米，但較小的比功率更適合中低風速地區(qū)。當比功率降低時，葉片硬度和相關的葉尖偏差就成了設計具有經濟效益的風機葉片的關鍵因素。