風(fēng)機(jī)葉片覆冰監(jiān)測(cè)與防冰除冰試驗(yàn)研究.pdf

1、近年來(lái)，為了滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的能源需求，風(fēng)電作為一種公認(rèn)的可再生能源在大多數(shù)發(fā)展中國(guó)家已經(jīng)得到了快速的發(fā)展。對(duì)風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)方面的資金投入，也有了顯著的增長(zhǎng)。然而，安裝在寒冷地區(qū)或高海拔地區(qū)的風(fēng)機(jī)在冬季運(yùn)行時(shí)經(jīng)常遭遇結(jié)冰氣候。風(fēng)機(jī)葉片覆冰會(huì)顯著影響葉片的氣動(dòng)性能從而導(dǎo)致電力生產(chǎn)損失以及由于覆冰增加所產(chǎn)生的不對(duì)稱(chēng)荷載引發(fā)的機(jī)械故障，甚至可能導(dǎo)致停機(jī)。為保障安裝在寒冷地區(qū)的風(fēng)機(jī)冬季結(jié)冰氣候下正常運(yùn)行，本文提出了一種風(fēng)機(jī)葉片覆冰監(jiān)測(cè)方法和防冰除冰技術(shù)

2、，并進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)研究。具體工作如下:
　　(1)提出了一種基于壓電陶瓷技術(shù)的風(fēng)機(jī)葉片覆冰監(jiān)測(cè)方法，利用模型葉片上的壓電陶瓷作為驅(qū)動(dòng)器和傳感器進(jìn)行了在不同覆冰厚度下的覆冰監(jiān)測(cè)試驗(yàn)研究，采用小波包能量分析方法對(duì)信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。試驗(yàn)結(jié)果表明:接收信號(hào)的小波包能量值隨結(jié)冰厚度的增加而降低。因此，根據(jù)小波包能量值的變化便可以實(shí)現(xiàn)被測(cè)結(jié)構(gòu)結(jié)冰監(jiān)測(cè)的目的。
　　(2)開(kāi)展碳纖維復(fù)合材料電阻穩(wěn)定性試驗(yàn)研究，從樹(shù)脂浸潤(rùn)及溫度變化兩方面分別考

3、察復(fù)合材料電阻的穩(wěn)定性。試驗(yàn)結(jié)果表明，碳纖維復(fù)合材料電阻具有一定的穩(wěn)定性，為其在風(fēng)力機(jī)葉片防除冰中的應(yīng)用提供了可靠保證。
　　(3)開(kāi)展葉片比例模型在常溫及低溫（冰柜內(nèi)）靜止條件下的防冰除冰試驗(yàn)，研究在不同環(huán)境溫度、不同通電電壓下模型葉片的靜態(tài)溫升以及融冰效果。試驗(yàn)結(jié)果表明，通電后葉片模型發(fā)熱迅速穩(wěn)定，而且葉片表面的溫度場(chǎng)分布均勻，具有很好的防冰和融冰效果。
　　(4)設(shè)計(jì)制作一個(gè)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)機(jī)模型，在模擬寒冷試驗(yàn)室內(nèi)開(kāi)