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123米超长海上风机叶片是怎么做出来的?

2024-04-14 10:40:28 [百科] 来源:颠倒衣裳网

科技日报记者 何亮。米超

6月28日,长海出在福建平潭外,上风随着白鹤滩海上风电安装平台等设备的机叶配合,吊装了3个123米长的米超16兆瓦海上风机叶片。目前,长海出世界上最大的上风海上“风车”开始在风中旋转。

123米,机叶高度约40层,米超这么长的长海出叶子能同时容纳300名成年人并肩站在上面。机组叶轮直径252米,上风相当于6架C919客机首尾相连,机叶扫风面积相当于7个足球场。米超

除长度外,长海出风机叶片内部主梁结构首次采用碳纤维材料,上风重量减轻20%。此外,该叶片96%以上的材料已定位,拥有100%的自主知识产权。。。这些超长叶片的“卓越之处”为中国风电技术进入国际市场奠定了坚实的基础。

123米风机叶片运至福建省福州市平潭县指定海域。新疆金丰科技有限公司供图。

风扇叶片的定制设计。

世界上没有两片叶子完全相同,也没有两组风扇叶子完全相同。由于海域不同,风况不同,叶片翼型也有自己的特点。

“风扇的叶片负责捕获风能,并将风传递到转子轴。叶片的翼型设计和结构形式直接影响机组的性能和功率。因此,叶片需要根据不同地区的风资源特点进行定制设计。新疆金丰科技有限公司(以下简称金丰科技)研发中心叶片结构工程师袁元告诉《科技日报》。

在福建省福州市平潭县,16兆瓦风机叶片表面风速的最大差异可达5-10米,极端运行阵风(EOG)与国际电工委员会相比(IEC)超过50%的标准。为了更准确地评估风资源,金丰科技的研发团队将国外多源观测数据集成技术与中国第一个虚拟风测量技术相结合。两套技术系统的观测结果相互参考,实现了对风资源数据的准确评价。

经过评估,在真实环境中测试100米的叶片是不可行的,模拟模拟已成为关键的替代方法。利用金风技术自主研发的“风匠”模拟平台,风场的物理现象可以实现高保真度、高精度的还原,风扇叶片和机组负荷也可以实现高精度的模拟,使工程师在安全运行的前提下,实时调整风扇叶片的翼型,找到最合适的空隙余量边界,实现最佳设计。

掌握知识产权的自主制造。

在江苏省盐城市,经过5道大工序、数百道小工序和22天的模具静置车间,123米长的风扇叶片诞生了。

就在一个月前,叶片的主腹板仍然躺在铺装车间,人工完成繁琐的铺装过程,然后进行真空灌注。腹板灌注完成后,放置在两个主梁之间,形成一个完整的“工”字梁结构。袁渊表示,首先将两块主腹板与大腹板工具连接起来,确保主腹板的位置和间隙能满足设计要求,然后将主腹板与主梁连接起来,使主腹板起到支撑主梁的作用。

16兆瓦风机叶片独特的大厚度翼型设计,与传统的差值翼型大不相同。“其更好的结构友好性会带来更高的机组可靠性;大肚子钝尾缘的设计可以延缓流动分离,提高叶片升力,带来更好的发电性能……”袁渊告诉记者,这种独立知识产权的新翼型具有较高的升力、较高的外观水平和较高的稳定性,能够满足机组12至17兆瓦以上的额定功率要求。

2022年7月19日,国际风电巨头维斯塔斯碳纤维主梁叶片挤压工艺专利到期,中国碳纤维风机叶片在打破专利障碍后迎来了大规模制造热潮。当时,16兆瓦风机叶片的开发正在进行中。借助新的发展形势,制造团队选择碳纤维作为主梁材料,采用后掠设计,合理利用超长柔性叶片的弯曲扭转耦合效应。在降低叶根极限载荷约3%的同时,叶片重量比传统叶片降低20%以上,大大降低了叶片的吊装和运输难度。

尽管维斯塔斯碳纤维拉挤工艺专利在叶片研发制造阶段到期,但核心灌浆技术专利仍在保护期内。灌浆是制作叶片主腹板的关键一步。为了使树脂浆逐渐均匀地分布在叶片的每个角落,需要精致的线路设计和精细的灌注工艺。为了避免专利侵权,风扇开发团队改变了技术路线,形成了自己的灌浆技术专利,确保叶片在技术过程中拥有100%的自主知识产权。

(责任编辑:综合)

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