[精品]浅谈风轮中的叶片

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1、浅谈风轮中的叶片摘要：风力发电是目前最常见的新能源发电Z-0风轮机的好坏将直接影响风力发电质量的好坏，而风轮机中的叶片是风力发电机最核心的部分，因此本文详细的介绍了风力发电屮的叶片，并通过分析叶片所用材料、结构形式、翼型及维修，指明了我国叶片的发展方向。旨在使我国风力发电行业能快速、可持续的发展。ABSTRACT：Windpoweristhemostcommononeofnewenergyresources.Thewindturbineswilldircctlyinflucnccthestand

2、orfallofwindpowerqualityisgoodorbad,andthewindturbinebladeisthecorepartofourwindgenerators,thereforethispaperintroducedthebladeofwindpower,andthroughtheanalysisofthebladematerials,structuraldesign,airfoilandmaintenance,pointedoutthedevelopmentdirecti

3、onofourcountrybladestrueturc•Aimstomakethewindpowerindustryofourcountrytotherapidandsustainabledevelopment.关键词：风力发电；风轮机；叶片;发展一、引言煤、石油等是人们众所周知的传统能源，可是由于这些化石燃料在燃烧过程屮会产生大量的二氧化碳、二氧化硫等气体，使地球变暖，并产生酸雨，造成全球范围的环境污染，这些迫使人们不得不研究和利用新能源。风是最常见的自然现象z—,风能是一种取Z不尽，用Z不

4、竭的清洁的可再生能源；风能发电系统结构简单、维护方便，这些优点使越来越多的科技人员深入了对风机的研究。早在本世纪三十年代，丹麦、瑞典和美国等国家就应用航空工业的悬翼技术研制出了小型风力发电装置。这种小型风力发电装置被广泛应用在多风的海岛和偏僻的乡村中，它所获得的电力成本比小型内燃机的发电成木低得多。不过，当时的发电量较低，大都在5千瓦以下。随着科学和信息技术的发展，国外的风力发电技术越来越强大：1978年初，丹麦西海岸投入运行的风力发电装置的发电量达2000千瓦，风车高达57米；1992年4月，

5、美国加利福尼亚阿尔蒙特山的风力发电场的装机容量为73.7万千瓦。近几年，我国在风能方面也取得了骄人的成绩：2006年，中国风电累计装机容量已经达到260万千瓦，成为继美国、欧洲和印度Z后发展风力发电的主要市场Z-；2007年我国风电产业规模延续暴发式增长态势，截至2007年底全国累计装机约600力千瓦；2008年8刀，我国风电装机总量已经达到700万千瓦，占中国发电总容量的1%,这意味着屮国已进入可再生能源大国行列；2009年，中国新增风电机组10129台，容量13803.2MW,同比增长124

6、%；累计安装风电机组21581台，容量25805.3MWO同时，为了更好的推动我国风电发展，有效利用我国苏沪沿海漫氏的潮间带以及内蒙古、廿肃、新疆等地区丰富的草原和荒漠资源，国家发展改革委提出了按照“建设大基地、融入大电网"的要求，规划建设几个T万T瓦级风电基地的发展廿标，打造“风电三峡"。二、风力发电机的叶片风力发电机由叶片、传动系统、发电机、储能设备、塔架及电器系统等组成。本文主要论述风轮机的叶片，它是风力发电机最核心的部分，它的翼型设计和结构形式会直接影响风力发电装置的性能和功率。（一）叶

7、片材料的发展状况叶片是直接与空气接触的，叶片所用材料将直接影响它的寿命。为确保在野外极其恶劣的环境中能够长期地安全运行，对叶片材料要求：（1）密度小、抗疲劳强度高、力学性能优越；（2）成本低；（3）叶片的弹性、旋转时的惯性及振动频率特性曲线都很正常，传递给整个发电系统的负荷稳定性好；（4）耐腐蚀、耐紫外线照射、抗雷击性能高；（5）维护费用低。基于此，口前的叶片大多采用玻璃纤维、碳纤维等作为主要成膜材料。欧文斯科宁开发的WindStrand新一代增强型玻璃纤维，可以在不增加叶片成本的情况卜•提高叶

8、片的性能。这些材料使叶片具有良好的抗疲劳性能，同时可以使叶片的重量降低10%,从而降低风电的成本。据国外专家认为，当风力机超过3MW、叶片长度超过40m时，碳纤维成为制造风叶吋必要的选择，因为这种材料既能减轻了叶片的质量，又能满足了强度和刚性需求。丹麦LMGlassfiber“未来”叶片家族中61.5m长、5MW风机的叶片在梁和根部都选用了碳纤维;华盛顿的Kirkland公司和TPIComposites公司合作，利用碳纤维风机叶片减轻了风机的负载，同时获得了最大的能量。玻璃纤维增强塑料（GFRP