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采用变分网络的风力发电机组叶片结冰程度量化方法
1
作者 王倩月 司刚全 +3 位作者 尹军华 童文瀚 李博 王昕 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第8期199-210,共12页
针对现有变分网络在风力发电机组监测数据特征提取和故障敏感性方面的不足,提出了一种面向风机正常状态建模的条件变分递归窗口网络(CVRWN),并据此构建叶片结冰程度量化方法。首先,采用引入自注意力机制的多组条件变分自编码器(CVAE)对... 针对现有变分网络在风力发电机组监测数据特征提取和故障敏感性方面的不足,提出了一种面向风机正常状态建模的条件变分递归窗口网络(CVRWN),并据此构建叶片结冰程度量化方法。首先,采用引入自注意力机制的多组条件变分自编码器(CVAE)对窗口化的风机监测数据进行学习,以实现各时间窗口的潜在分布特征提取与风功率数据重构;其次,通过门控循环单元(GRU)实现跨窗口特征传递,并引入预测子模块以增强长期趋势建模能力,从而构建完整的CVRWN网络结构;随后,利用风机正常运行数据对所构建网络进行训练,通过联合优化重构损失与预测损失得到具备稳定建模能力的CVRWN模型;最终,将CVRWN模型最后一个窗口的风功率重构损失定义为风机叶片结冰指数r,实现叶片结冰程度的精准量化。实际运行数据验证表明,采用CVRWN模型进行风功率重构时,其精度较基础CVAE模型提升约10%,验证了所提模型结构改进的合理性与有效性。在叶片结冰过程中,相较于基线模型,所提模型的结冰指数r能够精准动态表征叶片结冰演化过程,为极端环境下风力发电机组的安全运维提供量化参考。 展开更多
关键词 风力发电机组 叶片结冰 变分网络 正常状态建模 量化方法 重构损失
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环境气候对风力发电机组叶片内部裂纹损伤热响应影响的试验研究
2
作者 王健 丛日强 +1 位作者 张永 包曼 《太阳能学报》 北大核心 2025年第5期662-667,共6页
针对风力发电机组叶片的内部裂纹损伤,采用试验研究的方法,探究其在不同环境温度、辐照度、风速作用下的热响应变化规律,明确环境温度、辐照度和风速对热响应的影响水平。结果表明:内部裂纹区域与无损区域的热对比度变化可分为3个阶段,... 针对风力发电机组叶片的内部裂纹损伤,采用试验研究的方法,探究其在不同环境温度、辐照度、风速作用下的热响应变化规律,明确环境温度、辐照度和风速对热响应的影响水平。结果表明:内部裂纹区域与无损区域的热对比度变化可分为3个阶段,从试验初期(0~40s)的尚未形成或较微弱,到试验中期的快速增长,再到试验后期的相对稳定;环境温度对内部裂纹区域与无损区域的热对比度无显著影响,而辐照度有极显著的影响,风速有显著影响。 展开更多
关键词 风力发电机组叶片 内部损伤 裂纹 热响应 环境气候
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无叶片风力发电机及其风振特性研究
3
作者 唐大伦 刘仰昭 +4 位作者 戴靠山 施袁锋 蒲琼 Del ChungMing Yang David Yáez 《振动与冲击》 北大核心 2025年第5期97-105,共9页
为探究无叶片风力发电机的风振特性,以某3 m高、额定功率100 W的无叶片风力发电机为研究对象开展研究。首先,建立风机的有限元模型,计算获得固有模态信息,并预测其风致振动;随后,对此风机的足尺模型进行风洞试验;最后,将试验结果与理论... 为探究无叶片风力发电机的风振特性,以某3 m高、额定功率100 W的无叶片风力发电机为研究对象开展研究。首先,建立风机的有限元模型,计算获得固有模态信息,并预测其风致振动;随后,对此风机的足尺模型进行风洞试验;最后,将试验结果与理论预测结果进行对比,综合分析其风致振动规律。结果表明:风机顶端横风向位移随着风速的增大表现出先增大后减小的趋势,呈现出典型的涡激振动现象,因此在高风速环境下无需考虑刹车系统等安全措施;同时,在风速稳定的情况下,风机顶端的位移时程接近标准正弦曲线,表现出稳定的风致振动;此外,风机各个方向的气动特征也大致相同,具有较好的全风向适应性,无需依赖额外的偏航系统即可应对风向改变。 展开更多
关键词 无叶片风力发电机 涡激共振 风洞试验 有限元计算
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覆冰条件下风力发电机叶片防/除冰方法综述 被引量：7
4
作者 胡琴 王欢 +2 位作者 舒立春 蒋兴良 夏翰林 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第17期5482-5496,共15页
覆冰地区的风力发电机叶片覆冰会导致功率损失,及时预防和治理叶片覆冰灾害,有助于保障风力发电机的安全、稳定与可靠运行。该文综述了覆冰条件下风力发电机叶片防/除冰方法的研究现状。首先,介绍了叶片覆冰的机理及覆冰特性,总结了叶... 覆冰地区的风力发电机叶片覆冰会导致功率损失,及时预防和治理叶片覆冰灾害,有助于保障风力发电机的安全、稳定与可靠运行。该文综述了覆冰条件下风力发电机叶片防/除冰方法的研究现状。首先,介绍了叶片覆冰的机理及覆冰特性,总结了叶片覆冰对其升力系数与阻力系数、功率损失的影响,分析了当前面临的挑战;其次,对现有叶片主动防/除冰、被动防冰及协同防/除冰方法的原理及其优缺点进行了评述,并进行了全面的对比分析;最后,从整体角度对叶片覆冰的关键科学问题及其经济可行性进行了分析,给出了未来的研究趋势,认为电热法、电脉冲法、气动脉冲法、疏冰涂层和含有电热功能的协同防/除冰方法在风力发电机叶片上极具应用前景。 展开更多
关键词 风力发电机 叶片覆冰 功率损失 防/除冰 经济可行性
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基于无人机航拍的风力发电机叶片表面缺陷检测综述 被引量：5
5
作者 宋晔 吴一全 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1-25,共25页
风力发电在能源转型中占重要地位。风力发电机叶片是接收风能的关键部件,其缺陷检测是维持发电机运行的基本保障。无人机航拍与机器视觉的结合能有效检测叶片表面缺陷。本文综述了近年来基于无人机航拍的风力发电机叶片表面缺陷检测方... 风力发电在能源转型中占重要地位。风力发电机叶片是接收风能的关键部件,其缺陷检测是维持发电机运行的基本保障。无人机航拍与机器视觉的结合能有效检测叶片表面缺陷。本文综述了近年来基于无人机航拍的风力发电机叶片表面缺陷检测方法。首先概述了风力发电机叶片特点与缺陷分类。其次对比了4类风力发电机叶片表面缺陷检测方法,阐明了无人机航拍结合视觉检测方法的优势及技术流程。然后概述了基于传统图像处理与机器学习的航拍叶片表面缺陷检测方法,包括表面图像拼接、缺陷的分割和特征提取与分类方法。综述了基于深度学习的航拍叶片表面缺陷检测方法,包含缺陷分类、识别与分割的深度学习网络。随后梳理了叶片表面缺陷数据集以及性能评价指标。最后指出该领域面临的挑战并对其解决方法进行了展望。 展开更多
关键词 无人机航拍 风力发电机叶片 缺陷检测 机器视觉 深度学习 数据集
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风力发电机叶片覆冰机理及防除冰技术研究进展 被引量：5
6
作者 郭时毅 安江峰 +1 位作者 吴军 郑鹏华 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期50-65,共16页
在“双碳”政策下,绿色能源在能源体系中的占比越来越大。风力发电以其原料来源广、污染少、发电量大等优点成为国家重点发展的方向之一。随着风力发电的快速发展,风力发电机覆冰问题愈发凸显。为了解决这一问题,研究人员基于生物仿生... 在“双碳”政策下,绿色能源在能源体系中的占比越来越大。风力发电以其原料来源广、污染少、发电量大等优点成为国家重点发展的方向之一。随着风力发电的快速发展,风力发电机覆冰问题愈发凸显。为了解决这一问题,研究人员基于生物仿生学开发了具有优异防除冰性能的超疏水涂层,并广泛应用。目前,防止风机结冰最常用和最直接的方法是主动加热技术。综述了风力发电机覆冰的基本理论,介绍了覆冰产生的原因及危害,将覆冰抽象为过冷水滴在下降过程中撞击风力发电机叶片并黏附在叶片上,与叶片表面发生复杂热交换后凝结成冰的模型。概述了目前国内外常用的风力发电机防除冰方法,分析了不同被动和主动防除冰技术的优缺点。通过研究工程应用案例发现,单一的被动或主动防除冰技术存在防除冰能力有限、能耗高、效率低等问题,将不同的防除冰技术组合使用、互相补充,更能满足多样化实践需求,成为目前研究的热点和重点。在优化当前防除冰技术的基础上,采用组合防除冰技术具有良好的发展前景。 展开更多
关键词 风力发电机 叶片 覆冰机理 防除冰 组合策略
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针对不停机风力发电机改进的自动调焦系统 被引量：1
7
作者 田航 陈果 +2 位作者 赵辉 陶卫 吕娜 《现代电子技术》 北大核心 2024年第21期139-148,共10页
风能是一种重要的可再生资源,因此对风力发电机组进行损伤检测具有重要意义。由于叶片图像的清晰度对损伤检测有很大影响,因此需要通过自动调焦步骤获得清晰的图像。不停机风力发电机叶片追踪图像中叶片的位置和尺寸改变,无法准确评估... 风能是一种重要的可再生资源,因此对风力发电机组进行损伤检测具有重要意义。由于叶片图像的清晰度对损伤检测有很大影响,因此需要通过自动调焦步骤获得清晰的图像。不停机风力发电机叶片追踪图像中叶片的位置和尺寸改变,无法准确评估图像清晰度。因此,通过聚焦搜索策略无法实现自动聚焦步骤。文中提出一种基于改进的清晰度评价方法的自动调焦系统。通过基于面积补偿系数的方法补偿清晰度评价,并进行仿真实验和风力发电机模型实验。叶片目标变化对清晰度评价的影响从0.218降至0.030,叶片目标变化对清晰度的影响大大降低。在改进的清晰度评价方法的基础上,采用爬山法的搜索策略实现自动调焦步骤,同时,由于需要考虑算法程序对于不停机风力发电机的实时性,计算了自动调焦步骤的消耗时间,通过降低图像分辨率和调用NumPy库,将耗时从13.79 s减小到0.1 s以下。最后,实现了不停机风力发电机叶片追踪图像的自动调焦步骤,为提高自动调焦技术的性能提供了借鉴。 展开更多
关键词 风力发电机 自动调焦 叶片变化 清晰度评价 调焦搜索 损伤检测
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变桨距风力发电机组叶片模型的载荷测试实验 被引量：11
8
作者 李明 田德 +2 位作者 王海宽 韩巧丽 马广兴 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1574-1578,共5页
以1.5MW变桨距风电机组的叶片为原型,应用相似理论设计、加工1.5MW风电机组叶片的相似模型,作为载荷实验研究的叶片模型;根据1.5MW风电机组叶片变桨距的特点,设计并制作满足试验条件的可变安装角轮毂,通过改变安装角实现叶片桨距角的变... 以1.5MW变桨距风电机组的叶片为原型,应用相似理论设计、加工1.5MW风电机组叶片的相似模型,作为载荷实验研究的叶片模型;根据1.5MW风电机组叶片变桨距的特点,设计并制作满足试验条件的可变安装角轮毂,通过改变安装角实现叶片桨距角的变化;通过车载法模拟自然风场,测试不同桨距角时叶片各截面的载荷数据和机组输出功率,载荷测试结果与BLADED仿真结果对比,结果较一致,说明试验系统合理。实验结果表明,在风速小于额定风速时,叶片所受拉应力和剪应力随风速的增大而呈线性增大趋势;当风速大于额定风速时,通过变桨距调节,叶片各截面应力趋于平稳,不再增大。 展开更多
关键词 变桨距 风力发电机组 叶片模型 载荷 实验
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风力发电机叶片临界防冰与融冰功率密度分析 被引量：12
9
作者 胡琴 杨秀余 +4 位作者 梅冰笑 舒立春 蒋兴良 杨爽 梁健 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第19期4997-5002,共6页
根据风力发电机叶片防冰和融冰的物理过程,分析其加热融冰的基本条件,通过对防冰与融冰的热平衡过程分析,建立防冰和融冰在临界情况下热力学的物理数学模型,提出临界功率密度概念,并在人工气候实验室对模型进行试验验证,试验结果和计算... 根据风力发电机叶片防冰和融冰的物理过程,分析其加热融冰的基本条件,通过对防冰与融冰的热平衡过程分析,建立防冰和融冰在临界情况下热力学的物理数学模型,提出临界功率密度概念,并在人工气候实验室对模型进行试验验证,试验结果和计算结果吻合较好。研究结果表明:在进行电加热防冰和融冰时,其加热功率密度必须大于临界功率密度;临界防冰功率密度是环境温度和风速的函数,临界融冰功率密度是环境温度、风速、冰层厚度和单位时间覆冰量的函数;临界防冰功率密度随着风速增加而变大,随着外界温度的增加而变小;临界融冰功率密度随着风速和覆冰量的增加而变大,随着冰层厚度和外界温度的增加而变小。 展开更多
关键词 风力发电机叶片 防冰 融冰 临界功率密度 影响因素
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风力发电机叶片雷击接闪特性研究综述 被引量：10
10
作者 文习山 邓冶强 +3 位作者 王羽 蓝磊 屈路 王健 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期2511-2521,共11页
风力发电已成为全球领域推荐能源转型的核心技术和应对气候变化的重要途径。雷击是造成风力发电机损坏的主要原因之一。由于风电机结构和机组位置的特殊性,其雷击特性和防护措施与普通雷击目标物具有明显差异。该文对近年来风电场雷击... 风力发电已成为全球领域推荐能源转型的核心技术和应对气候变化的重要途径。雷击是造成风力发电机损坏的主要原因之一。由于风电机结构和机组位置的特殊性,其雷击特性和防护措施与普通雷击目标物具有明显差异。该文对近年来风电场雷击自然观测、雷击风机模拟试验、雷击风机接闪过程数值计算以及接闪失效和系统优化设计等方面的研究前沿进展进行了总结和分析。主要结论为:1)由于风机尺寸越来越大,风力发电机雷击风险与上行先导关系更紧密,不同极性的雷电引发风机上行先导能力存在差异,进而影响到风机的接闪特性。2)由于风机长时间处于旋转状态,叶片旋转会影响风力发电机的引雷能力和接闪位置,但目前研究对旋转影响风机接闪放电过程机理的阐释仍未完善。3)风机数量、安装位置、外部环境等对风电机组雷击风险有较大影响,风电机组群多先导相互竞争的接闪机制以及雷击风险评估方法还有待深入研究。4)目前叶片接闪系统设计简单,设计未能充分考虑风力发电机实际接闪过程和雷击机理,接闪系统的科学性有待进一步论证。 展开更多
关键词 风力发电机 叶片 雷击 放电机理 接闪系统
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风力发电机叶片临界除冰功率的数值计算模型及自然环境实验研究 被引量：10
11
作者 舒立春 邱刚 +3 位作者 胡琴 蒋兴良 王鹏浩 夏翰林 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第13期3997-4003,共7页
风力发电机叶片电加热除冰技术是目前解决风电场覆冰问题最为经济有效的方法,而临界除冰功率的计算则是该系统设计与运行的关键所在。该文通过开展自然条件下的风力发电机覆冰和临界除冰实验,获得叶片覆冰冰型及相应的临界除冰功率值。... 风力发电机叶片电加热除冰技术是目前解决风电场覆冰问题最为经济有效的方法,而临界除冰功率的计算则是该系统设计与运行的关键所在。该文通过开展自然条件下的风力发电机覆冰和临界除冰实验,获得叶片覆冰冰型及相应的临界除冰功率值。进而基于真实的覆冰冰型,通过分析实际临界除冰过程中叶片周围空气流场、过冷却水滴碰撞和叶片表面动态热平衡过程,建立风力发电机叶片临界除冰功率的数值计算模型,并利用上述实验对模型进行验证。结果表明：在该文所处的轻微雨凇覆冰条件下,叶片临界除冰功率处于1000W/m^2的量级,覆冰严重程度是影响该值大小的最主要因素。此外,所建立的模型能够有效地模拟叶片临界除冰过程,所得到的仿真结果与实验结果具有较好的一致性,为寒冷地区风电场的安全稳定运行提供帮助。 展开更多
关键词 风力发电机 叶片 临界除冰 数值模型 自然环境实验
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考虑覆冰粗糙度影响的风力发电机叶片气动性能数值仿真 被引量：17
12
作者 李瀚涛 舒立春 +2 位作者 胡琴 蒋兴良 邱刚 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第10期2253-2260,共8页
针对高湿、寒冷地区覆冰造成机组出力减少的问题,以NREL S809二维翼型及某型300k W风力机三维风轮为研究对象,采用计算流体力学(CFD)数值仿真方法,结合覆冰粗糙度模型,研究分析覆冰粗糙度对风力机叶片气动性能的影响规律。计算结果表明... 针对高湿、寒冷地区覆冰造成机组出力减少的问题,以NREL S809二维翼型及某型300k W风力机三维风轮为研究对象,采用计算流体力学(CFD)数值仿真方法,结合覆冰粗糙度模型,研究分析覆冰粗糙度对风力机叶片气动性能的影响规律。计算结果表明:对于改变翼型气动外形较小的覆冰,二维翼型的气动性能随着覆冰粗糙度大小、覆冰相对宽度的增加而降低,随着攻角的增加影响变大;对于改变翼型气动外形较大的覆冰(雾凇或雨凇),雨凇覆冰的破坏作用更大,但雾凇覆冰翼型受覆冰粗糙度影响更大;叶片覆冰导致三维风轮气动性能降低,在大风速下更为显著;随着覆冰粗糙度大小的增加,三维风轮输出转矩和轴向推力降低,且随着风速的增加,降低程度变大。该文的计算结果对覆冰地区风电场运行及机组性能评估有一定的参考价值和借鉴意义。 展开更多
关键词 风力发电机 叶片覆冰 覆冰粗糙度 气动特性 计算流体力学数值模拟
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风力发电机叶片防冰的数值计算模型及现场试验研究 被引量：7
13
作者 邱刚 舒立春 +3 位作者 胡琴 蒋兴良 谭进峰 杨晨 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第7期2198-2204,共7页
风力发电机叶片覆冰严重影响着寒冷地区风电场的安全稳定运行,采用电加热防冰技术可以有效地防止覆冰事故的发生。该文对风力发电机叶片防冰的物理过程进行分析,在此基础上建立风力发电机叶片防冰的数值计算模型：利用k-ω SST湍流模型... 风力发电机叶片覆冰严重影响着寒冷地区风电场的安全稳定运行,采用电加热防冰技术可以有效地防止覆冰事故的发生。该文对风力发电机叶片防冰的物理过程进行分析,在此基础上建立风力发电机叶片防冰的数值计算模型：利用k-ω SST湍流模型求解叶片周围的空气流场,通过Eulerian方法获得过冷却水滴的运动轨迹及碰撞情况,基于Messinger控制体思想建立叶片表面的质量守恒和热平衡方程。此外,为了验证该数值模型的有效性,该文还在自然覆冰试验站进行风机发电机叶片防冰的现场试验研究。结果表明：所建立的风力发电机叶片防冰数值计算模型能够有效地模拟叶片防冰过程,仿真得到的防冰区域表面温度与试验结果较为吻合。反之,在给定的覆冰气象参数和叶片目标温度条件下,该模型能够有效地预测所需的防冰功率大小,为风机发电机叶片防冰系统的设计与运行提供帮助。 展开更多
关键词 风力发电机 叶片 防冰 数值模型 现场试验
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风力发电机叶片覆冰量化分析及其应用 被引量：10
14
作者 胡琴 王欢 +2 位作者 邱刚 舒立春 蒋兴良 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第21期5607-5616,共10页
风力发电机叶片覆冰量化分析是认识和解决覆冰问题的基础。考虑到目前国内外对此鲜有研究,该文在多功能人工气候实验室中对小型风力发电机进行人工覆冰试验,获取雨凇、硬雾凇和软雾凇三种覆冰条件下的叶片覆冰冰型,并对覆冰结果进行深... 风力发电机叶片覆冰量化分析是认识和解决覆冰问题的基础。考虑到目前国内外对此鲜有研究,该文在多功能人工气候实验室中对小型风力发电机进行人工覆冰试验,获取雨凇、硬雾凇和软雾凇三种覆冰条件下的叶片覆冰冰型,并对覆冰结果进行深入分析;同时,给出了较为完善的叶片覆冰标定方法,实现对叶片覆冰的量化分析,进而对其实际应用进行了分析。研究结果表明:覆冰集中于叶片的前缘区域,且在截面翼型表面驻点附近的覆冰范围大约为叶片弦长的11%;覆冰在叶片展向上呈现线性增长趋势,大约占据叶片长度的70%,且在靠近叶尖处约30%~40%的叶片长度区域上覆冰较为明显。因而,可将靠近叶尖处约30%~40%的叶片长度且占据叶片弦长11%的截面翼型表面所形成的前缘区域作为重点研究区域,即在实际应用中可将其设计为最佳覆冰防护区域及叶片覆冰厚度监测点的设定区域。该文研究结果可为解决风机覆冰问题提供数据参考。 展开更多
关键词 风力发电机叶片 人工覆冰 覆冰冰型 覆冰标定方法 量化分析 实际应用
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大型风力发电机旋转叶片结构动力特性分析 被引量：11
15
作者 胡国玉 孙文磊 金阿芳 《可再生能源》 CAS 北大核心 2015年第11期1652-1657,共6页
大型风力发电机叶片的结构动力特性是叶片结构设计时考虑的重要方面,其固有自振频率对于整个风力机的安全运行具有重要意义。文章基于现代柔性多体动力学理论和有限元数值分析相结合的方法,对5MW风力发电机叶片的固有振动特性进行分析... 大型风力发电机叶片的结构动力特性是叶片结构设计时考虑的重要方面,其固有自振频率对于整个风力机的安全运行具有重要意义。文章基于现代柔性多体动力学理论和有限元数值分析相结合的方法,对5MW风力发电机叶片的固有振动特性进行分析。结合复合材料叶片结构特性及结构参数,建立了5 MW风机复合材料叶片有限元模型,计算了考虑动力刚化及阻尼效应影响下的固有频率和振型,揭示了动力刚化效应对叶片固有频率的影响规律;并结合坎贝尔图,对叶片进行了共振分析,为叶片的结构设计及优化提供了参考依据。 展开更多
关键词 风力发电机 复合材料叶片 动力刚化 模态振型 坎贝尔图
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100kW风力发电机叶片疲劳分析 被引量：17
16
作者 单光坤 关新 宋世东 《可再生能源》 CAS 北大核心 2010年第2期21-25,共5页
结合有限元分析方法和叶片振动试验方法,利用最少的试验设备,检测出叶片危险部位的相应数据,以提高疲劳试验的可靠性。通过理论计算和数学建模相结合的方法,确定叶片阴阳两面最大变形位置,使试验条件更符合叶片的实际工况。分析试验结... 结合有限元分析方法和叶片振动试验方法,利用最少的试验设备,检测出叶片危险部位的相应数据,以提高疲劳试验的可靠性。通过理论计算和数学建模相结合的方法,确定叶片阴阳两面最大变形位置,使试验条件更符合叶片的实际工况。分析试验结果显示,被测叶片达到了设计标准的要求。 展开更多
关键词 风力发电机叶片 模态分析 应变 疲劳 有限元
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风力发电机叶片防除冰涂层(一):制备及性能测试 被引量：6
17
作者 胡琴 朱茂林 +2 位作者 舒立春 蒋兴良 李超 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第24期6839-6849,共11页
风力发电机叶片覆冰会对风电场安全运行造成严重威胁,使发电量遭受损失。超疏水涂层防除冰由于实施方便、成本较低,受到风电运行部门青睐,但由于涂层的耐磨、耐候性能差,防冰效果有限,制约了其在风力发电机叶片上的应用。该文提出了一... 风力发电机叶片覆冰会对风电场安全运行造成严重威胁,使发电量遭受损失。超疏水涂层防除冰由于实施方便、成本较低,受到风电运行部门青睐,但由于涂层的耐磨、耐候性能差,防冰效果有限,制约了其在风力发电机叶片上的应用。该文提出了一种耐磨、耐候性能良好且具备导电能力的超疏水涂层制备方法,可实现“电加热+超疏水”协同作用,极大地提高了防除冰效果。制备的导电超疏水涂层静态接触角达到151°~162°,滚动角为4.3°~7.6°,电导率为0.5~12.5 S/m。耐磨性能测试表明,涂层耐磨性能满足复杂环境对超疏水涂层的要求;耐紫外老化、耐酸碱等耐候性能测试表明,涂层具有较好的耐候性能;对涂层进行覆冰粘结强度测试发现,其覆冰横向粘结强度小于38.4 kPa;从覆冰环境涂层耐久性测试发现,覆冰时长的增加和“覆冰-脱冰”循环会使涂层滚动角大幅上升,覆冰对涂层表面微观结构造成破坏,导致涂层超疏水性能下降。 展开更多
关键词 风力发电机叶片 超疏水 导电 防覆冰 “覆冰-脱冰”循环试验
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风力发电机叶片的流固耦合分析 被引量：19
18
作者 陈海萍 孙文磊 郭健 《机床与液压》 北大核心 2010年第19期79-82,共4页
应用流固耦合方法对750kW水平轴风力发电机叶片在特定风场下进行数值模拟仿真。根据选定的K-ε湍流模型,并将风作为黏性不可压缩流体来处理,计算出流固耦合作用下叶片的应变分布情况。对结果进行分析,得出风力发电机叶片的受力分布形态... 应用流固耦合方法对750kW水平轴风力发电机叶片在特定风场下进行数值模拟仿真。根据选定的K-ε湍流模型,并将风作为黏性不可压缩流体来处理,计算出流固耦合作用下叶片的应变分布情况。对结果进行分析,得出风力发电机叶片的受力分布形态和规律,为进一步的疲劳寿命、断裂分析和风机叶片的结构优化设计提供依据和参考。 展开更多
关键词 风力发电机叶片 数值仿真 流固耦合 有限元
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风力发电机叶片预弯设计及其数值研究 被引量：11
19
作者 郭婷婷 吴殿文 +1 位作者 王成荫 李少华 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期450-455,共6页
对1.2MW风力发电机的叶片进行了4种不同尺寸的预弯设计,采用SSTκ-ω紊流模型对其流场进行了数值模拟,得到预弯尺寸对风力发电机输出功率的影响,并确定了适合的风力发电机预弯尺寸.结果表明:风力发电机输出功率具有随叶片预弯尺寸增大... 对1.2MW风力发电机的叶片进行了4种不同尺寸的预弯设计,采用SSTκ-ω紊流模型对其流场进行了数值模拟,得到预弯尺寸对风力发电机输出功率的影响,并确定了适合的风力发电机预弯尺寸.结果表明:风力发电机输出功率具有随叶片预弯尺寸增大而减小的非线性特征;预弯可在来流风速变化时有效地调节风力发电机输出功率;在预弯0.6m叶片时,风力发电机输出功率的相对误差仅为0.0006%,达到设计功率1.2MW;由于叶片旋转造成的叶片间的相互影响是不可避免的. 展开更多
关键词 风力发电机 叶片 预弯设计 紊流模型 数值模拟
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纤维增强复合材料风力发电机叶片性能检测综述 被引量：4
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作者 李树虎 王丹勇 +3 位作者 秦贞明 贾华敏 郭建芬 李茂东 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2010年第9期54-58,共5页
介绍了复合材料风力发电机叶片的特点、检测项目及相关技术标准、检测机构和检测能力。重点论述了复合材料风力发电机叶片材料性能试验和全尺寸试验情况,其中全尺寸试验主要包括静态试验、固有特性试验、疲劳试验、超声波检查试验、红... 介绍了复合材料风力发电机叶片的特点、检测项目及相关技术标准、检测机构和检测能力。重点论述了复合材料风力发电机叶片材料性能试验和全尺寸试验情况,其中全尺寸试验主要包括静态试验、固有特性试验、疲劳试验、超声波检查试验、红外成像分析试验、声学检查试验、雷击试验等,对试验目的、原理及其研究状态进行了阐述。展望了本领域的技术发展趋势,对于复合材料风力发电机叶片的质量控制和性能可靠性有一定的参考价值。 展开更多
关键词 复合材料 风力发电机叶片 全尺寸检验
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