1.5兆瓦风力发电机风轮叶片.doc
1.5MW风力机风轮叶片气动性能数值模拟与分析的开题报告
1.5MW风力机风轮叶片气动性能数值模拟与分析的开题报告【摘要】本文主要介绍了一项关于1.5MW风力机风轮叶片气动性能数值模拟与分析的研究，探讨该风力机的性能参数，为风力发电项目提供科学依据。
本文主要包括以下内容：研究背景和意义，国内外研究现状分析，研究内容和方法选择，预期成果和应用价值等。
【关键词】1.5MW风力机，风轮叶片，气动性能，数值模拟，分析【研究背景和意义】风能是一种碳中和的可再生能源，其在全球能源结构中正逐渐崭露头角。
风力发电技术的发展也有着举足轻重的地位，其中，风力机的性能是影响整个系统运行效率的重要因素之一。
其中，风轮叶片是风力机最核心的组成部分之一，它的气动性能影响着风力机在风能利用上的效率和经济性。
因此，研究和优化风轮叶片的气动性能，对提高风力机的发电效率和减少成本有着极为重要的意义，对于加速风力发电技术的普及应用具有深远的意义。
【国内外研究现状分析】目前国内外在风力机风轮叶片气动性能数值模拟与分析方面均有一定的研究。
国内主要集中在华南理工、哈尔滨工业大学等高校和研究机构，国外则主要集中在美国、欧洲等发达国家。
在研究方法上，数值模拟和实验相结合是一种常见的研究手段。
数值模拟可以在较短时间内获取大量数据和信息，为后期实验提供基础数据和方向；而实验可以验证和修正数值模拟结果，同时提供实际运行中的数据。
近年来，随着计算机技术的发展，基于三维数值模拟的研究得到了广泛的关注和发展。
【研究内容和方法选择】本文将选择1.5MW风力机作为研究对象，结合数值模拟方法，对风轮叶片的气动性能进行模拟和分析。
需要进行以下内容的研究：1. 确定该风力机的性能参数，包括功率、转子直径、叶片数等。
2. 根据设计参数，建立风力机三维模型，并进行网格划分。
3. 应用计算流体力学中的理论和方法，对叶片的气动性能进行数值模拟和分析，并确定气动力特性参数。
4. 结合实验验证结果，修正分析模型，得到更精确的气动参数数据。
明阳1.5MW风电机组简介
SINOMA 40.25 (IEC TC3A+) SHFRP 37.5 (IEC TC2A+)
环境条件
用于北方地区的低温型风机:
待机环境温度范围:
-40～ +50℃
运行环境温度范围:
-30～ +40 ℃(至海拔 1250 m):
-30～+35 ℃(海拔 1250 至 1500 m)
• 20年寿命疲劳强度设计标准为年 平均风速 8.5 m/s（TC2a 标准）；
• 50年一遇极限风速设计标准为 70 m/s （TC1a标准）；
– 生存温度范围 -20°C - +50 °C
– 运行温度范围 -10 °C - +40 °C
技术指标
年平均风速 （m/s)
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年发电量 (Leabharlann Wh)2038机舱辅助系统的组成及作用；
机舱辅助系统主要由齿轮箱强制润滑系统、水冷却 系统、机舱温度调节系统等组成，机舱辅助系统能根据 外界环境的变化，调节机舱内及各零部件的运行状态， 使风机保持长期运转，并延长其使用寿命，是风机不可 缺少的组成部分。
齿轮箱强制润滑系统
齿轮箱润滑方式为飞溅及强制润滑，齿轮箱强制润滑系统分别往轴 承内部灌注润滑油，并用喷溅的形式把润滑油喷洒在齿轮齿面上。
偏航系统参数
• 1）刹车，系统压力：160bar • 2）偏航，系统压力：45bar • 3）解缆，系统压力：0bar • 4）系统流量：0.6L/min • 5）补压（160bar）时间：小于20秒 • 6）两个电磁阀均为通电动作
主轴刹车系统
• 1）电磁阀采用断电动作以保证在断电情况下主轴处于刹车状 态，能够最大限度地保证人身安全。
1.5mw风电叶片长度
1.5mw风电叶片长度1.5MW风电叶片长度是多少？为了回答这个问题，我们首先需要了解什么是风电叶片，以及为什么风电叶片的长度与发电机的输出功率有关。
风电叶片是风能转换装置中的重要组成部分。
它们的主要作用是捕捉风能，并将其转换为机械能，然后进一步转化为电能。
风电叶片的长度对于风能的捕捉以及转换效率有着重要的影响。
较长的叶片意味着更大的叶片面积，可以捕获更多的风能，从而提高发电机的输出功率。
那么，如何确定1.5MW风电叶片的长度呢？一般来说，风电叶片的长度与所需的输出功率成正比。
具体来说，风电叶片的长度可以通过以下几个步骤来确定：步骤1：确定所需的输出功率在确定风电叶片的长度之前，我们首先需要明确所需的输出功率。
在这个例子中，输出功率为1.5MW（兆瓦）。
这意味着风电机组需要以1.5MW 的功率产生电能。
步骤2：确定风能利用系数风能利用系数是指风能转化为电能的有效率。
它取决于风速、叶片的转动速度以及叶片的长度。
通常情况下，风能利用系数在0.3到0.45之间。
在这个例子中，我们假设风能利用系数为0.4。
步骤3：计算所需的风能所需的风能可以通过以下公式计算：所需风能= 所需输出功率/ 风能利用系数在这个例子中，所需的风能为1.5MW / 0.4 = 3.75MW。
步骤4：计算风电叶片的面积风电叶片的面积可以通过以下公式计算：风电叶片面积= 所需风能/ 风速其中，风速是指单位时间内通过风电叶片的风的体积。
在这个例子中，我们假设风速为10m/s（米每秒）。
风电叶片面积= 3.75MW / 10m/s = 0.375 million square meters步骤5：确定风电叶片的长度风电叶片的长度可以通过以下公式计算：风电叶片长度= √（风电叶片面积/ π）其中，π是一个常数，约等于3.14159。
风电叶片长度= √（0.375 million / 3.14159）= 384.53 meters所以，一台输出功率为1.5MW的风电机组所需的叶片长度约为384.53米。
1.5MW联合动力风电机组运行维护手册(国考必备)介绍
作业指导书 Operation Guidance Book
文件名称：《1.5MW风电机组运行维护手册》 文件版本号：GP/WI-031 文件编号：GDSD-T-WI011
编 制： 校 对： 审 核： 批 准：
生效日期：2012 年 8 月 1 日
目录
1. 目的 .............................................................................................. 1 2. 适用范围 ...................................................................................... 1 3. 职责 .............................................................................................. 1 4.机组简介 ........................................................................................ 2
5.1.1 待机状态需满足的条件 ...................................................26 5.1.2 转为启动状态的条件 .......................................................27 5.1.3 系统由待机转为停机的条件 ...........................................27 5.2 启动状态 ......................................................................................28 5.2.1 机组进入启动状态的条件 ...............................................28 5.2.2 转为停机的几个条件 .......................................................28 5.3 运行状态 ......................................................................................29 5.3.1 机组进入运行状态的条件 ...............................................29 5.3.2 转为停机的几个条件 .......................................................29 5.4 并网发电状态 ..............................................................................30 5.4.1 机组进入运行发电状态条件 ...........................................30 5.4.2 转为停机的几个条件 .......................................................30 5.5 停机状态 ......................................................................................31 5.5.1 正常停机 ..........................................................................31 5.5.2 快速停机 .................32 5.5.3 紧急停机 ..........................................................................32 5.6 维护状态 ......................................................................................33 5.7 机组运行及注意事项 ..................................................................34
1.5MW 风电机组叶片全寿命周期运行维护指导书
操作指导书目录一、前言 (1)二、叶片介绍 (2)三、叶片运输及到现场后检查 (4)四、叶片起吊 (7)五、叶片存放 (8)七、检查工具 (10)八、日常巡检 (11)九、定检维护 (13)十、缺陷处理 (19)十一、注意事项 (20)一、前言随着风机运行时间的积累延长，叶片开始出现部分缺陷，诸如叶片表面裂纹、鼓包、破损、凹坑、雷电接闪器腐蚀或发黑、叶片异响、开裂、甚至断裂等现象。
叶片是风电机组吸收风能的部件，其运行状况的好坏直接影响到风能利用效率、以及其它部件使用寿命。
必须从运输、起吊、叶片存放、日常巡检、定检维护、监测手段、故障处理及预防等多方面入手，使叶片在全生命周期内保持良好的工作状态，做到最大程度地保护叶片，保证安全、稳定运行，降低故障率，减少叶片断裂更换的风险，通过预防性的排查，及早发现叶片日常运行过程中的潜在问题，并进行有效处理，保证风机叶片的安全运行。
从运输、存放、吊装、运维、修理每个环节加强技术措施完善：1、叶片运输及到现场后检查制造商须提供陆运或海运的运输支撑装置。
叶片的支撑位置由制造商提供，根据运输车辆的通常规定，叶尖处的运输支撑工装与叶跟的距离选择适当。
山区运输叶片时，为了避开途中的障碍（树木、山体、电线等），可使用专门的扬举车运输。
2、叶片起吊叶片夹具必须设计成能够在叶片重心位置吊装叶片。
该区域至少要1m宽。
叶片前缘运输支架位置必须能满足运输、存放以及辅助吊装的要求，该区域至少需要600mm宽。
前、后缘保护套等辅助夹具必须标明吸力侧和压力侧。
3、叶片存放叶片可以进行露天存放，但必须使用专用的叶片存放工装，工装需要和地面固定牢靠，保证叶片不能触地面及大风下工装不会被吹倒。
4、叶片安装叶片安装前需要确认叶片配重是否符合要求，三只叶片的配对编号是否正确，确认后再进行安装。
把叶片安装在轮毂上，在螺栓和螺母表面均匀涂抹MoS2类润滑剂，然后按照规定的顺序和力矩紧固或预紧螺栓，确保螺栓紧固均匀。
1.5mw风电叶片长度 -回复
1.5mw风电叶片长度-回复1.5MW风电叶片长度的计算及影响因素引言：随着气候变化意识的增强和对可再生能源需求的增加，风能作为一种清洁、可再生的能源源源不断地受到关注。
而风电叶片作为风能转化设备中的重要组成部分，其长度对风能转化效率和整个风电系统的性能具有重要影响。
因此，本文将围绕1.5MW风电叶片长度展开讨论，解释其计算方法和影响因素。
一、风电叶片长度的计算方法风电叶片长度的计算需要考虑多个因素，包括功率要求、风速、转速等。
常见的方法有以下两种：1. 根据叶尖速度确定叶片长度：风电叶片的叶尖速度是风能转化效率的关键参数之一。
通常情况下，叶尖速度与风速和转速相关，可以通过以下公式计算：叶尖速度= 风速×（1 + 0.6×速比）其中，速比（tip speed ratio）为转速与风速的比值。
根据设计要求和经验数据，确定合理的速比范围，进而计算叶片长度。
需要注意的是，在确定叶片长度的同时，也要确保叶片的结构强度能够承受叶尖速度带来的压力。
2. 根据功率要求确定叶片长度：叶片长度的决定也可以通过功率要求进行。
在设计风电叶片时，根据所需的产生功率，结合叶片的转动半径和叶片材料的强度，确定合适的叶片长度。
一般来说，叶片长度的增加可以提高风能转化效率，但同时也会增加材料成本、重量和转动惯性等问题。
二、风电叶片长度的影响因素除了计算方法外，风电叶片长度还受到以下影响因素的制约：1. 材料强度：叶片材料的强度直接影响叶片的最大长度。
在选择合适的材料时，需要考虑其抗拉、抗弯等力学性能，以确保叶片的稳定和安全运行。
2. 经济性：叶片长度的增加会增加风电系统的投资成本。
因此，在经济可行性和效益的考虑下，根据预估的发电量、市场电价和投资回报期等因素，选择合适的叶片长度。
3. 叶片重量：叶片长度的增加会导致叶片重量的增加，进而对风轮的平衡性、结构强度和转动惯性等产生影响。
因此，在设计过程中需要平衡叶片长度和叶片重量，确保风轮的稳定运行。
1.5MW机组作业指导书4-叶轮安装
新疆金风科技股份有限公司编号：金风1500KW系列风力发电机组叶轮安装作业指导书版本：A０编制：校对：审核：标准化：2007-04- 发布2007-04- 实施目录1．叶轮安装工艺流程 (2)2．叶片的卸货与摆放要求 (2)2.1叶片检查 (2)2.2叶片卸货 (2)2.3叶片摆放 (2)3．轮毂变桨总成的卸货与摆放要求 (3)3.1轮毂总成检查 (3)3.2轮毂总成卸货 (3)3.3轮毂总成摆放 (4)4．叶轮安装作业流程 (4)4.1叶片的清洁 (4)4.2叶片连接螺栓安装 (5)4.3齿形带的拆卸 (5)4.4叶片与轮毂组对 (6)4.5挡雨环及导流罩的安装 (7)4.6叶轮吊装 (9)4.7人工变桨 (10)叶轮安装作业指导1．叶轮安装工艺流程叶片摆放轮毂总成摆放叶片的清洁叶片连接螺栓安装齿形带的拆卸叶轮组对挡雨环及导流罩的安装叶轮吊装人工变桨齿形带的安装及调节叶轮卫生的打扫2．叶片的卸货与摆放要求2.1叶片检查a)到货检验：随机文件、外观、零部件齐全、完好；b)检查所有叶片表面是否有划痕或损伤，如果发现叶片上出现裂纹或损伤，必须由专业人员在吊装前完成修复。
2.2叶片卸货a)在叶片的后缘部位安放叶片护具，吊带安装在叶片制造商规定的起吊位置处，采用扁平吊带吊卸叶片，详细可参照附于叶片根部的卸吊表，见图2.1，工具见表2.1；b)起吊前，在叶片的叶根和叶片主体靠近端面处适当位置通过帆布袋固定导向绳，在起吊过程中，设专人拉住导向绳，控制叶片移动。
c)起吊前应注意吊带与前缘接触面的保护，可放置护具工装进行保护。
图2.12.3叶片摆放a)叶片摆放在预先指定的地方，不能影响塔架、机舱、发电机的吊装；b)为防止叶片倾翻，摆放时应注意现场近期内的主风向，叶片顺风放置，且叶片根部呈迎风（主风向）状态；c)放置地势一定要选择较平坦的地方，若出现凸凹不平，则需要进行回填或是开挖。
如果场地呈一定程度的坡度，且坡度方向与主风向一致，则顺风放。
1.5mw风力发电叶片面积
1.5mw风力发电叶片面积English Answer:The area of a wind turbine blade for a 1.5MW wind turbine depends on various factors such as the turbine design, wind speed, and efficiency. Generally, larger blades are required for lower wind speeds and higher power outputs.For a 1.5 MW wind turbine, the blade area can range from approximately 120-140 square meters. The blade length typically falls between 35-45 meters. However, these values can vary depending on the specific turbine model and manufacturer.To estimate the blade area (A) for a given power output (P), wind speed (v), and air density (ρ), the following formula can be used as an approximation:A = P / (0.5 ρ v^3 C_p)。
where C_p is the power coefficient, which represents the efficiency of the turbine in converting wind energy into electrical energy.Chinese Answer:1.5MW风力发电叶片面积。
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科技查新报告
项目名称：1.5兆瓦风力发电机风轮叶片
委托人：中复连众（沈阳）复合材料有限公司
委托日期：2012年07月25日
查新机构（盖章）：辽宁省科学技术情报研究所
查新完成日期：2012年08月10日
中华人民共和国科学技术部
二○○○年制
查新项目
名称
中文：1.5兆瓦风力发电机风轮叶片
一、查新目的
申报市局级科技成果鉴定(奖励)。
二、查新项目的科学技术要点
随着国际风电技术的不断发展，风力机单机容量已经进入兆瓦级，国外风力发电机以1.5兆瓦为主流机型。目前国内1.5MW叶片生产厂家主要通过技术引进获得叶片制造能力，国内的设计技术与国外差距较大。本课题的研究是在引进国外技术的基础上，根据国内风电产业发展的需要，在气动翼型优化设计、成型工艺等技术领域进行改进，逐步开发出1.5MW风力发电机叶片，达到国际先进水平。
作者：王丽丽田德王海宽许明胡学敏魏玉通
作者单位：王丽丽,王海宽,许明,胡学敏,魏玉通(内蒙古农业大学机电工程学院)
田德(内蒙古农业大学机电工程学院;华北电力大学可再生能源学院)
刊名：农村牧区机械化
英文刊名：NONGCUN MUQU JIXIEHUA
年，卷(期)：2009 (2)
分类号：S2
关键词：风力发电叶片材料
三、查新点与查新要求
查新点：
1.采用真空灌注成型工艺，减少叶片内部气泡含量，提高强度；
2.采用三明治（玻璃纤维增强环氧树脂-PVC芯材-玻璃纤维增强环氧树脂）夹芯结构提高叶片的韧性，降低叶片重量。
查新要求：国内有无相同或同类研究。
四、文献检索范围及检索策略
国内联机检索：
数据库：
中国科技期刊数据库1989-2012
陈立新,Chen Lixin(通州市四安镇球墨铸铁有限公司,南通,226300)
刊名：化工新型材料PKU
英文刊名：NEW CHEMICAL MATERIALS
年，卷(期)：2010 38(9)
分类号：TQ13
关键词：风力机叶片复合材料
机标分类号：TM3 TK8
机标关键词：风力发电机组叶片材料fan blade碳纤维增强玻璃纤维复合材料碳纤维复合材料环氧树脂材料乙烯基树脂铝合金叶片使用情况工艺性能风机性价比合金钢取代木质
基金项目：江苏省专项引导资金项目，江苏省科技支撑计划项目，南通大学研究生科技创新计划项目
2
风发电机组风轮的叶片材料
介绍了风力机叶片的材料,分析了各种叶片材料的特点,介绍了国内外风力机叶片的发展概况及发展趋势,提出了我国的差距和未来发展的建议.通过对叶片材料的特性分析比较,可以发现叶片的发展趋势为重量更轻,使用寿命更长,造价更低廉.现在使用的风力机叶片大部分都是采用玻璃纤维增强材料.其它候选材料包括碳纤维增强塑料、混合复合材料、WindStrandTM增强材料等.随着风力机风轮直径的增大,叶片生产材料必然向着强度更大,抗疲劳特性更好的方向发展.在对造价更低、性能更为可靠的材料的追求之下,还会出现其他更加优异的材料.
英文：
查新机构
名称
辽宁省科学技术情报研究所
通讯地址
沈阳市高新技术产业开发区浑南二路8号
邮政编码
110181
负责人
孙玉茹
电话23931010传真23944061
E-mail：chaxin0318@
联系人
金波
电话：23931010-615
E-mail：jinbo8008@
申请（专利）号: CN200920013117.8
申请日期:2009-4-21
中国知网（CNKI） 1989-2012
中国标准网/bzsearch/bzsearchdetail.asp
检索策略：
1.风力*发电机*风轮*叶片*(真空灌注+三明治+夹芯+复合层)
2.风力发电机*叶片*(环氧树脂+玻璃纤维)
3.（MW+兆瓦）* 风力*发电机*叶
五、检索结果
经国内文献检索，查出相关文献11篇（文献1、2是期刊论文、文献3～10是专利、文献11是科技成果）。
1
风力发电机组叶片材料综述
Research of fan blade material
绍了木质叶片、合金钢叶片、铝合金叶片,以及目前主要使用的玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料,概述了风机叶片材料的研究及使用情况.阐述了随着风机的大型化,碳纤维增强乙烯基树脂因具有性价比高、工艺性能好等优点,将逐步取代目前普遍采用的碳纤维增强环氧树脂材料.
中国科学技术成果库（CSTAD）1986-2012
国家科技成果信息网1991-2012
中国专利文献数据库1985-2012
中国学位论文数据库（CDDB）1989-2012
中国学术会议论文数据库1989-2012
国家科技图书文献服务中心（NSTL）1990-2012
中国科技经济新闻数据库1989-2012
作者：陈亚君吴国庆倪红军曹阳茅靖峰陈立新Chen Yajun Wu Guoqing Ni HongjunCao Yang MaoJingfeng Chen Lixin
作者单位：陈亚君,吴国庆,倪红军,曹阳,茅靖峰,Chen Yajun,Wu Guoqing,Ni Hongjun,Cao Yang,Mao Jingfeng(南通大学机械工程学院,南通,226019)
机标分类号：TM3 TK8
机标关键词：风力发电机组风轮纤维增强材料风力机叶片叶片材料发展趋势碳纤维增强塑料混合复合材料抗疲劳特性造价未来发展使用寿命生产材料分析比较国内外重量直径性能特点强度
基金项目：
DOI：
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一种风力发电机的风轮叶片
本实用新型公开了一种风力发电机，尤其涉及一种风力发电机的风轮叶片，它属于风力发电设备技术领域。一种风力发电机的风轮叶片，它是由空气外壁壳体与加强筋连接在一起构成，加强筋分为三组，设置在空气外壁壳体内的前缘、中部和后缘，空气外壁壳体的截面由前向后趋于减小。本实用新型风轮叶片从叶根至叶尖的截面随空气外壁壳体翼型的变化而逐渐趋于减小，空气外壁壳体的两端面与三组加强筋连接成一个整体。本实用新型结构的风轮叶片增强了叶片的整体强度，可使风力发电机组平稳运行，能够满足在极端载荷下安全运行，有效的延长叶片的使用寿命。