风电叶片全生命周期运行解决方案课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,风电叶片全生命周期运行解决方案,风电叶片全生命周期运行解决方案,1,CONTENTS,1,叶片全生命周期管理,2,设计规范及思考,3,高效叶片的开发,4,叶片,的,环境适应性,目录,5,叶片,运行状态的监控,CONTENTS1 叶片全生命周期管理 2 设计规范及思考,2,2024/11/20,1,、叶片全生命周期管理,材料测试,气动设计,结构设计,叶片,生产,全,尺寸,叶片测试,整机匹配,载荷净空,整机匹配,动力学仿真,运输吊装,现场运行,2023/10/71、叶片全生命周期管理材料测试气动设计叶片,3,2024/11/20,建立叶片身份信息,设计,人员,材料,生产,工艺,设备,缺陷,运输,吊装,运行,建立叶片全生命期信息档案,1,、叶片全生命周期管理,叶片身份信息,叶片编号：,籍贯：酒泉工厂,生产,模具：,n,号,出生日期,：,2013,年,6,月,6,日,现住址：达坂城,风,电场,6,号机位,。,2023/10/7建立叶片身份信息设计人员材料生产工艺设备缺,4,2024/11/20,IEC 61400-5 WIND,TURBINES,Part,5:Wind turbine,blades,(,W,ill be present 2016),风机总体规范,叶片专业规范,（含叶片校核规定,）,（不含叶片校核规定）,2,、设计规范及思考,2023/10/7IEC 61400-5 WIND TU,5,2024/11/20,设计规范,-,计算安全因子选取的要求（以静强度分析为例）,影响因子,GL2010,DNV-GL 2015,IEC 61400-5,基本因子,1.35,1.2,1.2,失效模式的危险度,1.08,老化（不可逆影响）,1.35,1.2/1.3,1.0/1.2,温度（可逆影响）,1.1,1.1,1.0/1.1,成型工艺,1.1/1.2,后固化,1.0/1.1,制造因素,1.0/1.1/1.3,1.0/1.1/1.3,分析方法,1.1,1.0/1.2,载荷仿真,1.0/1.2,1.0/1.2,SF,浮动范围,2.02.64,1.883.18,1.22.97,2,、设计规范及思考,2023/10/7设计规范-计算安全因子选取的要求（以静强,6,2024/11/20,螺栓的校核方法,：,采用,VDI2230,工程算法,计算螺栓,极限强度、,疲劳强度，计算过程中利用工程经验数据，对相关参数近似取值，同时对于叶片根部结构、变桨轴承及轮毂考虑不足。,有限元计算,将叶片根部结构、变桨轴承及轮毂考虑到计算模型中，进行整体计算，考虑结构细节更全面；疲劳计算考虑时序载荷，进行疲劳损伤累计计算,。,2,、设计规范及思考,2023/10/7螺栓的校核方法：有限元计算将叶片根,7,2024/11/20,2,、设计规范及思考,生产条件对设计的影响：,新,叶片认证导则中，将生产条件作为一个重点因素来考量设计。,以铺层极限分析为例，生产影响的因子（,Manufacturing effects,）分为,3,档：,1.3-,叶片设计及分析仅使用通用的材料性能及生产条件（未对特定生产条件进行评估）,1.1-,叶片设计及分析根据假定的生产条件进行了优化,1.0-,叶片设计及分析所采用的材料性能及分析方法都在特定生产条件下进行了验证。,车间高标准管理，不仅仅是提高产品质量，更能从设计源头影响叶片的,结构、重量、载荷、成本等,。,2023/10/72、设计规范及思考生产条件对设计的影响：,8,2024/11/20,3,、高效叶片的开发,高效新翼型的开发,适用于长叶片的高雷诺数、高升阻比翼型，提升叶片在发电量方面的竞争力；,显著提高升阻比和升力系数（下图为某,新,翼型与同厚度常规翼型升阻比、升力系数的对比）,绿色为,新,翼型数据,Cl/Cd,Cl,Cl/Cd,2023/10/73、高效叶片的开发高效新翼型的开发Cl/C,9,2024/11/20,引入增值部件，提供发电量,3,、高效叶片的开发,扰流板,VG-,叶尖,叶,尖小翼,副翼,/,格尼襟翼,VG-,叶根,VG,：,抑制,根部气流分离和稳定尖部气流；,扰,流,器：,用来,改善根部过小弦长和扭角；,副翼,/,格尼,襟翼：调整,叶片载荷,&,提高发电量,叶尖小翼：提升,发电,&,降低噪声,翼刀：改善,根部流动,翼刀,2023/10/7引入增值部件，提供发电量3、高效叶片的开发,10,2024/11/20,随着机组大容量开发的需求，叶片长度增长，也带来了一些问题,叶片气弹问题,-,整机,引入,多体动力学分析,净空问题,-,通过新材料的使用：减轻重量,+,增加刚度,3,、高效叶片的开发,拉伸模量,拉伸强度,压缩强度,普通,UD1200,+39%,+23.5%,+15.3%,碳玻混材料,2023/10/7随着机组大容量开发的需求，叶片长度增长，也,11,2024/11/20,4,、叶片环境适应性,南方项目冬季,叶片结冰,情况普遍存在，从叶片及控制策略等多个角度针对性的提出解决方案。,高,海拔项目，环境,空气密度低,，叶片容易出现失速问题，从翼型设计到控制策略都需要做相应的设计调整。,翼型针对低空气密度设计,控制策略调整桨距角、机组转速等,安装,VG,等气动附件,2023/10/74、叶片环境适应性南方项目冬季叶片结冰情况,12,2024/11/20,4,、叶片环境适应性,风沙、降水量大的项目，容易侵蚀叶片前缘，影响叶片气动性能。需要对前缘进行保护。,风洞试验的理论研究结果,1.5MW,机组实测结果,前缘保护产品能够有效减缓基材及涂层的衰退,2023/10/74、叶片环境适应性风沙、降水量大的项目，容,13,2024/11/20,5,、叶片运行状态的监控,发电量,受载状态,机组以及上电端有实际发电情况监控,传感器就如同人的眼睛和耳朵，机组能根据接收到的信号做行为判断，同时能对叶片的状态进行跟踪了解。,2023/10/75、叶片运行状态的监控发电量受载状态机组以,14,