風(fēng)力機鈍尾緣葉片結(jié)構(gòu)設(shè)計及其特性研究

徐立軍，徐 蕾，秦志文，張 磊，楊 科

(1.新疆工程學(xué)院 電氣與信息工程系，新疆 烏魯木齊 830091)

(2.中國科學(xué)院工程熱物理研究所，北京 100190)

風(fēng)力機鈍尾緣葉片結(jié)構(gòu)設(shè)計及其特性研究

徐立軍，徐 蕾，秦志文，張 磊，楊 科

(1.新疆工程學(xué)院 電氣與信息工程系，新疆 烏魯木齊 830091)

(2.中國科學(xué)院工程熱物理研究所，北京 100190)

風(fēng)力機的葉片要求具有足夠的機械強度和剛度，在取得最大風(fēng)能利用系數(shù)的同時具有最小的質(zhì)量，同時要求風(fēng)力機具有充足的安全性和穩(wěn)定性。討論了風(fēng)力機葉片設(shè)計的基礎(chǔ)理論，基于中國科學(xué)院工程熱物理研究所研發(fā)的100kW鈍尾緣實驗葉片的設(shè)計參數(shù)，對葉片質(zhì)量、剛度分布以及屈曲穩(wěn)定性進行了重點研究。最后，通過塔尖間隙計算，分析了葉片運行的安全性。

風(fēng)力機；葉片；結(jié)構(gòu)設(shè)計；剛度；穩(wěn)定性

大型葉片的造價非常昂貴，研究中的新概念及技術(shù)若直接用于制造全尺寸的葉片會有極大的風(fēng)險。而縮小的風(fēng)洞能夠容納的葉片尺寸較小，許多因素導(dǎo)致葉片模型無法得到與原型相似的幾何外形及流動性。因此，建立一種具有一定規(guī)模、能代表大型風(fēng)電葉片特性的小型風(fēng)力機發(fā)電機組實驗葉片，對大型風(fēng)力機葉片的設(shè)計研發(fā)，完善大型風(fēng)力發(fā)電機組基礎(chǔ)開發(fā)平臺，具有重要意義。

為此，中國科學(xué)院工程熱物理研究所國家能源風(fēng)電葉片研發(fā)(實驗)中心參考了華人風(fēng)電科技有限公司的100kW風(fēng)力機葉片設(shè)計制造了100kW鈍尾緣實驗葉片。所謂鈍尾緣是應(yīng)用于葉片內(nèi)側(cè)提高葉片結(jié)構(gòu)特性的一種方式，可在不增加葉片質(zhì)量的前提下提高葉片的強度。……