風電葉片全生命周期運行解決方案

1、風電葉片全生命周期運行解決方案 風電葉片全生命周期運行解決方案CONTENTS1 葉片全生命周期管理 2 設(shè)計規(guī)范及思考 3 高效葉片的開發(fā)4 葉片的環(huán)境適應(yīng)性目錄5 葉片運行狀態(tài)的監(jiān)控 CONTENTS1 葉片全生命周期管理 2 設(shè)計規(guī)范及思考 2022/10/161、葉片全生命周期管理材料測試氣動設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計葉片生產(chǎn)全尺寸葉片測試整機匹配載荷凈空整機匹配動力學(xué)仿真運輸?shù)跹b現(xiàn)場運行2022/10/111、葉片全生命周期管理材料測試氣動設(shè)計葉2022/10/16建立葉片身份信息設(shè)計人員材料生產(chǎn)工藝設(shè)備缺陷運輸?shù)跹b運行建立葉片全生命期信息檔案1、葉片全生命周期管理 葉片身份信息葉片編號： 籍貫：

2、酒泉工廠 生產(chǎn)模具：n號出生日期：2013年6月6日現(xiàn)住址：達坂城風電場6號機位。2022/10/11建立葉片身份信息設(shè)計人員材料生產(chǎn)工藝設(shè)備2022/10/16IEC 61400-5 WIND TURBINES Part 5: Wind turbine blades (Will be present 2016)風機總體規(guī)范葉片專業(yè)規(guī)范（含葉片校核規(guī)定）（不含葉片校核規(guī)定）2、設(shè)計規(guī)范及思考2022/10/11IEC 61400-5 WIND T2022/10/16設(shè)計規(guī)范- 計算安全因子選取的要求（以靜強度分析為例）影響因子GL2010DNV-GL 2015IEC 61400-5基本因子1.

3、351.21.2失效模式的危險度1.08老化（不可逆影響）1.351.2/1.31.0/1.2溫度（可逆影響）1.11.11.0/1.1成型工藝1.1/1.2后固化1.0/1.1制造因素1.0/1.1/1.31.0/1.1/1.3分析方法1.11.0/1.2載荷仿真1.0/1.21.0/1.2SF浮動范圍2.02.641.883.181.22.972、設(shè)計規(guī)范及思考2022/10/11設(shè)計規(guī)范- 計算安全因子選取的要求（以靜2022/10/16螺栓的校核方法：采用VDI2230工程算法計算螺栓極限強度、疲勞強度，計算過程中利用工程經(jīng)驗數(shù)據(jù)，對相關(guān)參數(shù)近似取值，同時對于葉片根部結(jié)構(gòu)、變槳軸承及輪

4、轂考慮不足。有限元計算將葉片根部結(jié)構(gòu)、變槳軸承及輪轂考慮到計算模型中，進行整體計算，考慮結(jié)構(gòu)細節(jié)更全面；疲勞計算考慮時序載荷，進行疲勞損傷累計計算。2、設(shè)計規(guī)范及思考2022/10/11螺栓的校核方法：有限元計算將葉片2022/10/162、設(shè)計規(guī)范及思考生產(chǎn)條件對設(shè)計的影響：新葉片認證導(dǎo)則中，將生產(chǎn)條件作為一個重點因素來考量設(shè)計。以鋪層極限分析為例，生產(chǎn)影響的因子（Manufacturing effects）分為3檔：1.3-葉片設(shè)計及分析僅使用通用的材料性能及生產(chǎn)條件（未對特定生產(chǎn)條件進行評估）1.1-葉片設(shè)計及分析根據(jù)假定的生產(chǎn)條件進行了優(yōu)化1.0-葉片設(shè)計及分析所采用的材料性能及分析方

5、法都在特定生產(chǎn)條件下進行了驗證。車間高標準管理，不僅僅是提高產(chǎn)品質(zhì)量，更能從設(shè)計源頭影響葉片的結(jié)構(gòu)、重量、載荷、成本等。2022/10/112、設(shè)計規(guī)范及思考生產(chǎn)條件對設(shè)計的影響：2022/10/163、高效葉片的開發(fā)高效新翼型的開發(fā)適用于長葉片的高雷諾數(shù)、高升阻比翼型，提升葉片在發(fā)電量方面的競爭力；顯著提高升阻比和升力系數(shù)（下圖為某新翼型與同厚度常規(guī)翼型升阻比、升力系數(shù)的對比）綠色為新翼型數(shù)據(jù)Cl/CdClCl/Cd2022/10/113、高效葉片的開發(fā)高效新翼型的開發(fā)Cl/2022/10/16引入增值部件，提供發(fā)電量3、高效葉片的開發(fā)擾流板VG-葉尖葉尖小翼副翼/格尼襟翼VG-葉根VG：

6、抑制根部氣流分離和穩(wěn)定尖部氣流；擾流器： 用來改善根部過小弦長和扭角；副翼/格尼襟翼： 調(diào)整葉片載荷&提高發(fā)電量葉尖小翼： 提升發(fā)電&降低噪聲翼刀： 改善根部流動 翼刀2022/10/11引入增值部件，提供發(fā)電量3、高效葉片的開2022/10/16隨著機組大容量開發(fā)的需求，葉片長度增長，也帶來了一些問題葉片氣彈問題 -整機引入多體動力學(xué)分析凈空問題 - 通過新材料的使用：減輕重量+增加剛度3、高效葉片的開發(fā)拉伸模量拉伸強度壓縮強度普通UD1200 +39%+23.5%+15.3%碳玻混材料2022/10/11隨著機組大容量開發(fā)的需求，葉片長度增長，2022/10/164、葉片環(huán)境適應(yīng)性南方項目冬季葉片結(jié)冰情況普遍存在，從葉片及控制策略等多個角度針對性的提出解決方案。高海拔項目，環(huán)境空氣密度低，葉片容易出現(xiàn)失速問題，從翼型設(shè)計到控制策略都需要做相應(yīng)的設(shè)計調(diào)整。翼型針對低空氣密度設(shè)計控制策略調(diào)整槳距角、機組轉(zhuǎn)速等安裝VG等氣動附件2022/10/114、葉片環(huán)境適應(yīng)性南方項目冬季葉片結(jié)冰情2022/10/164、葉片環(huán)境適應(yīng)性風沙、降水量大的項目，容易侵蝕葉片前緣，影響葉片氣動性能。需要對前緣進行保護。風洞試驗的理論研究結(jié)果1.5MW機組實測結(jié)果前緣保護產(chǎn)品能夠有效減緩基材及涂層的衰退2022/10/114、葉片環(huán)境適應(yīng)性風沙、降水量大的項目，2022/10/165