30千瓦風(fēng)力機(jī)玻璃鋼葉片通過部級鑒定

由交通部科技局委托長江航運(yùn)管理局主持的千噸駁船玻璃鋼艙口蓋板鑒定會(huì)于1984年12月8～12日在江蘇江陰召開,來自全國23個(gè)科研、設(shè)計(jì)和使用部門的47名代表參加了會(huì)議。千噸駁船玻璃鋼艙口蓋板由鋼質(zhì)骨架和玻璃鋼蓋板組成。由交通部長江船舶設(shè)計(jì)院

第29卷專輯固體力學(xué)學(xué)報(bào)vol.29s.issue 2008年12月chinesejournalofsolidmechanicsdecember2008 *通訊作者:tel：15926425626email:feijinfan@163.com 風(fēng)力機(jī)葉片cad與cae結(jié)合建模計(jì)算 費(fèi)金凡*張小玉李卓球劉冬 （武漢理工大學(xué)理學(xué)院，武漢，430070） 摘要大型風(fēng)力機(jī)葉片外形復(fù)雜多變，用有限元計(jì)算之前建立一個(gè)準(zhǔn)確的三維實(shí)體模型是關(guān)鍵。而cae 的建模功能卻是分析的瓶頸，就需要在建模功能更為強(qiáng)大和方便的cad環(huán)境中進(jìn)行建模工作。本文以25m風(fēng)力 機(jī)葉片為例，先在cad中建立精確的葉片實(shí)體模型，再將模型導(dǎo)入cae中進(jìn)行分析。這樣能大大簡化工作量， 為后續(xù)計(jì)算提供基礎(chǔ)。 關(guān)鍵詞風(fēng)力機(jī)葉片

一種特別適合于防腐、防潮、防金屬離子要求等特殊場合使用的bbk型系列組合式玻璃鋼空調(diào)機(jī),不久前通過新產(chǎn)品投產(chǎn)鑒定。這項(xiàng)國內(nèi)首次開發(fā)的專用設(shè)備,是由南通市玻璃鋼廠和機(jī)電部第十設(shè)計(jì)院共同研制成功的。它采用保溫、防腐、防漏和無重金屬的新型玻璃鋼材質(zhì)作為箱體材料,

關(guān)于玻璃鋼風(fēng)力機(jī)葉片表面防砂蝕涂料的選用研究

1983年11月19日～22日,在天津舉行了800千瓦、1200千瓦礦、井用高壓潛水電泵新產(chǎn)品及配套的耐水繞組線,水潤滑止推軸承,耐水電纜等項(xiàng)目的部級鑒定會(huì)。對800千瓦、1200千瓦礦、井用高壓潛水電泵兩個(gè)新產(chǎn)品進(jìn)行了審議和鑒定。礦、井用高壓潛水電泵是礦山開發(fā),搶險(xiǎn)救災(zāi),疏干排水的新型設(shè)備,國外西德、英國、日本等國均已成系列生產(chǎn),廣泛用于礦山能源開發(fā)中,并遠(yuǎn)銷世界各地。由于高壓潛水電泵具有不怕水淹的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),當(dāng)涌水量較大的礦井發(fā)生意外透水時(shí),能防止淹井事故發(fā)生,保證礦井的安全生產(chǎn)。故受到國家經(jīng)委,煤炭部和機(jī)械部的重視。

采用雙向多流管理論計(jì)算風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪氣動(dòng)性能參數(shù)，獲得在不同風(fēng)輪設(shè)計(jì)參數(shù)下風(fēng)輪的功率。通過以風(fēng)輪功率最大為性能指標(biāo)，選取對風(fēng)輪功率有直接影響的葉片安裝半徑、葉片弦長、葉片數(shù)和葉片高度四個(gè)主要因素作為自變量，采用正交試驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法對風(fēng)輪參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，對正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行極差分析，得到對直葉片垂直軸風(fēng)機(jī)風(fēng)輪參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化的一組最優(yōu)解。

復(fù)合材料風(fēng)力機(jī)葉片鋪層厚度對葉片性能影響作用明顯,不同角度纖維布所占鋪層厚度不同對葉片結(jié)構(gòu)性能影響不同。采用遺傳算法作為優(yōu)化算法,以某1.5mw成熟風(fēng)機(jī)葉片作為研究模型,探究單向纖維布鋪層厚度對風(fēng)機(jī)葉片性能影響的特性規(guī)律。根據(jù)風(fēng)力機(jī)葉片結(jié)構(gòu)特點(diǎn),確定合適建模方法,尋求適于非對稱層合板的目標(biāo)函數(shù)、遺傳算子(選擇、交叉、變異)等,并在此基礎(chǔ)上得到采用不同纖維布鋪設(shè)的風(fēng)機(jī)葉片鋪層厚度最優(yōu)解。

風(fēng)力機(jī)葉片在運(yùn)行狀態(tài)下受到氣動(dòng)彈性影響產(chǎn)生彎曲和扭轉(zhuǎn)變形,彎曲使葉片產(chǎn)生一定撓度減小了葉素到旋轉(zhuǎn)中心距離,扭轉(zhuǎn)使葉片產(chǎn)生附加扭角.根據(jù)葉素動(dòng)量理論和梁理論對葉片進(jìn)行初步設(shè)計(jì),以葉片輸出功率和葉尖偏移量為約束,葉片弦長、扭角、鋪層厚度為變量,葉片重量為目標(biāo),考慮靜氣彈特性對葉片的影響,采用遺傳算法進(jìn)行氣動(dòng)結(jié)構(gòu)一體化優(yōu)化設(shè)計(jì).通過計(jì)算,預(yù)加應(yīng)力優(yōu)化設(shè)計(jì)所得結(jié)果更加合理,靜氣彈特性在一定程度上能提高葉片氣動(dòng)性能.

利用數(shù)值計(jì)算方法研究了一種典型的大高徑比垂直軸風(fēng)力機(jī)葉片動(dòng)態(tài)失速現(xiàn)象。在驗(yàn)證數(shù)值計(jì)算方法可靠的基礎(chǔ)上，結(jié)合速度矢量圖和渦量圖，研究了8m／s風(fēng)速時(shí)風(fēng)力機(jī)在不同尖速比下葉片動(dòng)態(tài)失速現(xiàn)象以及風(fēng)輪尺寸改變時(shí)風(fēng)輪動(dòng)態(tài)失速流場及其對風(fēng)力機(jī)功率系數(shù)的影響規(guī)律。研究表明，尖速比過低，增大弦徑比和葉片數(shù)均導(dǎo)致葉片動(dòng)態(tài)失速和氣流分離呈現(xiàn)加劇趨勢，削弱風(fēng)力機(jī)的氣動(dòng)性能。對用于城市風(fēng)力發(fā)電的大高徑比垂直軸風(fēng)力機(jī)，應(yīng)使其在最佳尖速比下運(yùn)行，同時(shí)控制弦徑比在0．2—0．4之間，葉片數(shù)為3或4，以獲得較好的氣動(dòng)性能。

針對垂直軸風(fēng)力機(jī)自啟動(dòng)性能差和風(fēng)能利用率低的問題,提出一種新型自動(dòng)變槳距垂直軸風(fēng)力機(jī)方案。結(jié)合垂直軸風(fēng)力機(jī)葉片攻角變化及翼型氣動(dòng)力特性,制定了一種最優(yōu)葉片槳距角變化模式。根據(jù)葉素理論,計(jì)算得到了采用該變槳距模式在低葉尖速比和高葉尖速比時(shí)的葉輪扭矩系數(shù),結(jié)果表明,采用該變槳距模式可有效增大垂直軸風(fēng)力機(jī)的啟動(dòng)力矩以及提高其風(fēng)能利用系數(shù),為進(jìn)一步開發(fā)自動(dòng)變槳距垂直軸風(fēng)力機(jī)奠定了研究基礎(chǔ)。

葉片是風(fēng)力發(fā)電裝置的關(guān)鍵和核心部分,玻璃鋼是風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的首選材料,玻璃鋼葉片多采用拉擠工藝的方法生產(chǎn)。葉片的質(zhì)量與材料的配方、加熱溫度、拉擠速度和拉機(jī)過程中的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性有關(guān),設(shè)計(jì)性能優(yōu)良的拉擠設(shè)備是保證葉片質(zhì)量的關(guān)鍵。

我院機(jī)械系、電化系研制成我國第一臺(tái)xlgj—i型濕法纖維纏繞玻璃鋼管機(jī)組,1983年12月中旬通過了部級鑒定。這項(xiàng)任務(wù)是1976年5月國家建材總局下達(dá)的會(huì)戰(zhàn)任務(wù)。由北京玻璃鋼研究所、武漢建材學(xué)院等單位組成攻關(guān)會(huì)戰(zhàn)組,進(jìn)行“濕法纖維連續(xù)纏繞玻璃鋼管工藝及設(shè)備”研究工作。根據(jù)分工,我院負(fù)責(zé)機(jī)械及電氣設(shè)備的研制。在有關(guān)單位大力配合下,我院于1980年9月研制

鐵道部通信信號公司與機(jī)電部國營五七二七廠共同研制,由五七二七廠生產(chǎn)的90型玻璃鋼鐵路道口欄桿,經(jīng)過一年多的研制改進(jìn),于1990年10月29日在江西九江通過了部級技術(shù)鑒定,最近獲得了鑒定證書并投入了批量生產(chǎn)。

以軸流通風(fēng)機(jī)玻璃銅葉片為例，分析了葉片重量和重心距離偏差過大的原因，提出了制作過程中控制玻璃鋼葉片重量靜力矩的方法。

國家科委下達(dá)南京玻纖院的“離心噴吹玻璃棉及其制品中間試驗(yàn)線”項(xiàng)目部級鑒定會(huì)于1989年2月18至16日在南京召開。中國新型建材公司吳得茂副總經(jīng)理及國家建材局有關(guān)部門負(fù)責(zé)人參加並主持了會(huì)議。會(huì)議認(rèn)為該項(xiàng)目已完成合同規(guī)定的研究任務(wù),生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品性能達(dá)到了預(yù)期指標(biāo)。這項(xiàng)技術(shù)的研究成功,創(chuàng)造了我國玻璃棉生產(chǎn)最先進(jìn)的技術(shù)水平,並為我國保溫材料開發(fā)了一個(gè)新品種。

由國家機(jī)械電子工業(yè)部第四設(shè)計(jì)院、清華大學(xué)聯(lián)合設(shè)計(jì),北京市玻璃鋼制品廠制造的一種大型工業(yè)用玻璃鋼冷卻塔于1988年8月11日通過市級鑒定。這種冷卻塔型號為hblg—700型(每小時(shí)流水量700噸),屬于橫流式工業(yè)用塔,它不僅具備一般冷卻塔輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕的特點(diǎn),而且在冷效、耗電、噪聲等方面已經(jīng)達(dá)到國外

由浙江省建材局主持,于83年5月27～5月29日在樂清縣召開了blt—ⅳ型(阻燃型)玻璃鋼冷卻塔技術(shù)鑒定會(huì)。來自全國13個(gè)省、市的科研、設(shè)計(jì)、高等院校和使用部門共52個(gè)單位、82名代表,參加了會(huì)議。阻燃型玻璃鋼冷卻塔由化工部設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)中心站設(shè)計(jì)、樂清縣玻璃鋼廠生產(chǎn)。于82年

為研究垂直軸風(fēng)力機(jī)葉片表面結(jié)冰的規(guī)律以及結(jié)冰對其性能的影響,對采用naca0018翼型的風(fēng)力機(jī)葉片進(jìn)行了風(fēng)洞結(jié)冰試驗(yàn)研究。在風(fēng)洞試驗(yàn)段內(nèi)安裝了噴水裝置,室外的寒冷空氣被吸入風(fēng)洞后與過冷水滴一起吹向葉片并碰撞結(jié)冰。測試了不同水滴流量和葉片攻角下的葉表結(jié)冰分布及葉片的升阻力系數(shù)變化。在一定攻角范圍內(nèi),葉表結(jié)冰量隨翼型迎風(fēng)面積增加而增加;結(jié)冰后的阻力系數(shù)增大,升力系數(shù)減小,葉片的氣動(dòng)特性降低。

針對普通礦用主通風(fēng)機(jī)鋼質(zhì)葉片加工工藝復(fù)雜,型線及表面質(zhì)量難保證,且重量大,影響通風(fēng)機(jī)的空氣動(dòng)力性能和安全運(yùn)行,提出一種玻璃鋼材料葉片,并介紹了其結(jié)構(gòu)方式和制作工藝過程。

冷卻塔風(fēng)機(jī)玻璃鋼葉片的成型工藝

50m~3拼裝式玻璃鋼貯罐,經(jīng)煙臺(tái)合成革廠、江蘇昆山玻璃鋼化工廠、華東化工學(xué)院三家共同研制,已于1984年10月15日在煙臺(tái)合成革廠一次組裝成功。經(jīng)過六個(gè)月的投料使用表

近年來,我國頒布了《可再生能源法》,《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》等文件,這對我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)帶來強(qiáng)勁東風(fēng)。從2001年以來,我國風(fēng)電企業(yè)借助歐洲的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),大力拓展風(fēng)電場的建設(shè),推進(jìn)了我國風(fēng)電設(shè)備和技術(shù)的提高,從2005～2008年的三年間,我國風(fēng)電業(yè)和全球風(fēng)電市場同步快速成長,年增長率達(dá)到了70%,裝機(jī)容量到2008年達(dá)到1000萬kw,排名世界第五。