風(fēng)葉是風(fēng)力發(fā)電機中最基礎(chǔ)和最樞紐的部件,其良好的設(shè)計、可靠的質(zhì)量和優(yōu)勝的機能,是保證機組正常不亂運行的決定因素?!?BR> 了解風(fēng)電機風(fēng)葉材料的技術(shù)發(fā)展路線,就知道了風(fēng)電機風(fēng)葉的材料。據(jù)中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會專家先容:對于風(fēng)力發(fā)電機而言,碳纖維是即將來臨的潮流。一般較小型的風(fēng)葉(如22米長)選用量大價廉的E-玻纖增強塑料,樹脂基體以不飽和聚酯為主,也可選用乙烯酯或環(huán)氧樹脂,而較大型的風(fēng)葉(如42米以上),一般采用CFRP或CF與GF的混雜復(fù)合材料,樹脂基體以環(huán)氧為主。GE風(fēng)能的風(fēng)葉工程的全球經(jīng)理Ramesh Gopalakrishnan說,設(shè)計師們在尋找輕質(zhì)高強度材料的過程中,選擇了碳纖維應(yīng)用于風(fēng)葉設(shè)計中。因此玻璃纖維和碳纖維,是目前風(fēng)葉制造中最為重要的兩種材料。惡劣的環(huán)境和長期不停地運轉(zhuǎn),對風(fēng)葉的要求有:比重輕且具有{zj0}的疲憊強度和機械機能,能經(jīng)受狂風(fēng)等極端惡劣前提和隨機負(fù)荷的考驗;風(fēng)葉的彈性、旋轉(zhuǎn)時的慣性及其振動頻率特性曲線都正常,傳遞給整個發(fā)電系統(tǒng)的負(fù)荷不亂性好;耐侵蝕、紫外線照射和雷擊的機能好;發(fā)電本錢較低,維護用度{zd1}。
垂直軸風(fēng)力發(fā)電的風(fēng)葉如何設(shè)計計算
中型風(fēng)力發(fā)電機,因現(xiàn)行風(fēng)力發(fā)電機機型的限制,要求風(fēng)力條件高,投入成本過較大和不便維修等原因未能企業(yè)化普及應(yīng)用;1千瓦——100千瓦,售價在2萬—— 150萬元左右。綜合上述:國內(nèi)國際對風(fēng)能的需求的持遠性,而現(xiàn)行風(fēng)力發(fā)電機的機型,源于古老、價格昂貴、對風(fēng)力條件制約性強等因素;限制了內(nèi)陸地區(qū)的風(fēng)能利用和中型風(fēng)力發(fā)電的企業(yè)化應(yīng)用的普及。
針對上述問題:我以向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交了一份專利申請,現(xiàn)已頒發(fā)專利,本專利機型不但可填充內(nèi)陸地區(qū)的風(fēng)能可利用性和中型風(fēng)力發(fā)電的企業(yè)化應(yīng)用的這一空間;而且有能力取代現(xiàn)役機型。優(yōu)勢在于:造價相當(dāng)?shù)?;地區(qū)性和風(fēng)力條件制約性不高。2千瓦---100千瓦造價僅在1.5萬元----30萬元 左右。大型機差額更多。具有廣闊的市場前景。
翻轉(zhuǎn)風(fēng)力發(fā)電機與水平軸風(fēng)力機的風(fēng)能利用率的對比
水平軸風(fēng)力機的葉輪所受的力來自于風(fēng)速產(chǎn)生的力,風(fēng)力在葉片上被分解為兩個力:一個是與水平軸平行對葉片產(chǎn)生的正壓力,這個分力不作功。 另一個分力是在葉片上產(chǎn)生的升力,這是作攻的力。產(chǎn)生升力的大小,取決于風(fēng)速的大小。因此維持風(fēng)機正常運轉(zhuǎn)因素是風(fēng)速。
風(fēng)速是維持風(fēng)機正常運轉(zhuǎn)的重要因素;風(fēng)速通過風(fēng)機時產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩;風(fēng)速產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力方向是和風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)方向是一致的。從輪轂到風(fēng)葉葉端的各部位的線速度是不同地,葉端的線速度{zd0},越靠近輪轂的線速度越小。輪轂上的線速度為零。 因此風(fēng)輪直徑越大所需的風(fēng)速越高。 如風(fēng)輪直徑100米葉端的線速度是:設(shè)風(fēng)力機轉(zhuǎn)速是12轉(zhuǎn)/分,風(fēng)速17米/秒,風(fēng)輪直徑100米。 葉端線速度為100M?3.14?12min=3768M/min 風(fēng)速17米/秒?60秒=1020米/分。 那么17米/秒的風(fēng)速與風(fēng)輪上直徑在27米處的線速度相等。直徑大于27M以外的部分受力很小。