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風機葉片排水孔(風機葉片能詳細介紹下么?謝啦~)

來源:環保設備     添加時間:2023-04-13 17:42:39

一、風機葉片能詳細介紹下么?謝啦~

風機葉片約占風機總成本的15%-20%,目前大型風力發電機的葉片基本上是由復合材料構成,復合材料含量通常超過80%。據統計,風機葉片尺寸每增大6%,捕獲的風能可增加12%。

葉片的設計初衷是獲得動力學效率和結構設計的平衡。材料和工藝的選擇決定了葉片最終的實際厚度和成本。結構設計人員在如何將設計原則和制造工藝相結合的工作中扮演著重要角色,必須找出保證性能與降低成本之間的最優方案。

葉片受力分析:葉片上承受的推力驅動葉片轉動。推力的分布不是均勻的而是與葉片長度成比例分布。葉尖部承受的推力要大于葉根部。

大梁設計:由于葉片自重和外部推力產生的彎曲變形是葉片的最主要載荷,為了提高彎曲性能,在葉片的長度方向上采用單向纖維布,且中間通過抗剪腹板將上下兩層梁帽盡可能分隔開,抗剪腹板采用對角鋪放的雙向纖維布加泡沫(PET)芯材構成,起到增加整體剛性的作用。

內部梁結構:為了降低生產成本,設計中可以去除一些不必要的材料,常見的葉片都采用中空式設計。

葉殼:葉殼的作用主要是提供空氣動力學外形。葉殼的夾芯結構增加了剛性,夾芯結構由玻璃鋼表層中間加泡沫(PET)芯材或巴沙輕木(BALTEK)芯材構成。夾芯結構具備足夠的剛性承擔彎曲載荷同時防止脫粘。葉殼中的對角分布的纖維提供了必要的抗扭剛性。

葉根設計:葉根部分通常設計為圓形。同時為了滿足維護等需要,葉片根部多以螺栓連接以便于拆裝。對于金屬大梁可以采用焊接的法蘭連接。

幾何尺寸優化設計:在不改變葉片幾何外形的條件下,通過調整梁帽的薄厚來改變葉片性能,降低生產成本。厚度較薄的葉片需要配以更厚的梁帽,但會增加生產成本。同時腹板強度也需提高,但因為厚度變薄所以總的材料用量沒有明顯變化。綜上所述,幾何尺寸的優化設計需要從風機設計,載荷分析,結構設計和制造成本等多方面綜合考量才能獲得最佳的結果。

二、航空發動機整體葉盤上面的孔作用是什么?

整體葉盤上根據不同的作用,有可能有各種功能的孔,不知道具體你說的是哪種?

1、如果是渦輪盤,孔內部通向葉片,或者下級盤腔,有可能是是冷卻空氣孔。

2、對應的壓氣機盤,孔有可能是用來引氣的。

3、也有可能是用來機械連接的孔,比如連接軸、鼓筒或其他盤的螺釘通孔或者銷孔。

4、還有少量是用來動平衡的,一般用于在線動平衡固定配重螺釘的。

5、平衡軸向力也有一定可能。

三、風力機葉片如何建模?

美國曾用3D打印機打印出巨型葉片模具,可以參考下,下面就是這篇文章

在溫室效應日益加劇的當下,人類比以往任何時候都更加渴望清潔能源風能、水電和太陽能等。但是成本問題始終是擋在人們面前的一大障礙,為此,隸屬于美國能源部的先進制造辦公室(AMO)轉向了3D打印技術以減少風力渦輪機的開發成本。由于風力渦輪葉片的長度動輒超過40英尺,AMO為此打算先分成6英尺長的部件分別3D打印出來,然后組合成稱模具,使其可以澆鑄出完整的葉片。

具體來說,這個巨型的3D打印風電葉片模具是由風電&水電技術辦公室(WWPTO)、美國橡樹嶺國家實驗室(ORNL)、美國桑迪亞國家實驗室(SNL)和企業合作伙伴TPI Composites共同合作開發的,并試圖將一種全新、清潔的制作方法帶給風電產業。據悉,這個項目正好在2016年6月15日的世界風能日完成。

當然你可能會問:這種3D打印的風電葉片模具有什么好處呢?據AMO團隊解釋說,這個項目引入3D打印技術是為了降低原型和制造下一代風力渦輪機所需的成本和能源?!拔覀兛梢酝ㄟ^制造清潔能源技術提高我們國家的競爭力。3D打印技術的優勢在于它能夠減少浪費、縮短生產周期,并為設計帶來更多的靈活性。而且隨著技術的發展,3D打印系統的能力也不斷提升?!彼麄冋J為。

不過,像這種巨大的渦輪葉片同樣需要超大的3D打印機,幸運的是ORNL的制造示范中心(MDF)提供了大幅面增材制造(BAAM)3D打印機。這款3D打印機比市場上大多數的工業3D打印機速度快500到1000倍,它的打印尺寸也是其它競爭對手的數倍以上。在這里,打印尺寸是相當重要的,因為一個完整的研究葉片就足有42英尺長(約合13米)。

如此長的葉片,即使是BAAM 3D打印機也不能一次打印出來。為此,開發團隊做了一下變通。首先,研究人員開發出了該研究葉片的一個CAD模型,這個模型基本上是一個典型的葉片設計,可以被倒進模子里的那種;然后人們將其分割成割可3D打印的部分,并加上裝配孔和加熱空氣管道系統的設計。最后這些部件被分別以6英寸左右的大小3D打印了出來。

一旦完成了這些工作,他們會在葉片上面覆蓋一層玻璃纖維層壓板,并進行光滑處理?!懊總模具段都被安裝在一個框架上,并配備一個熱空氣鼓風機、溫度控制器和熱電偶。這個創新的空氣加熱技術可以節省能源,并消除了用人工鋪設嵌入模具的電熱絲這一非常麻煩 的步驟。而且,這種空氣鼓風機在以后的模具中也可以再次使用?!盇MO的研究人員說。

一旦組裝完成,這巨大的3D打印模具就具有非常平整、光滑的表面,而且具有氣密性,非常適合鑄造風力葉片而且比傳統的風力葉片便宜得多。據研究人員們稱,他們的幾個研究葉片都是用這個3D打印的模具制造的。文章來源:3D打印新聞 美國能源部AMO用3D打印制造出13米長風力渦輪葉片模具

四、風電葉片相關資料?

Martin Hansen的那本書主要是用BEM理論講風機氣動載荷的,印象里對葉片本身介紹地很簡略,結構動力學上用的和FAST類似的模態疊加法,也沒有討論與復合材料有關的東西。

專門講葉片的最近兩年有幾本新書,論文就不用說了,應該非常多。

  • Brndsted, Povl, and Rogier PL Nijssen, eds. Advances in wind turbine blade design and materials. Elsevier, 2013.
  • Dimitrios I. Chortis. Structural Analysis of Composite Wind Turbine Blades. Springer, 2013
 


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