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文檔簡(jiǎn)介
1、風(fēng)電作為一種重要的清潔可再生能源,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中扮演的角色日益重要。而作為風(fēng)電的主要裝置,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組常常位于高緯度或者高海拔等風(fēng)力資源較好的地區(qū),這就導(dǎo)致在寒冷的氣候條件下,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組要面臨表面覆冰的問(wèn)題,其中,以風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片覆冰的影響最為嚴(yán)重。為了保證位于易結(jié)冰地區(qū)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的正常、安全運(yùn)轉(zhuǎn),風(fēng)機(jī)葉片表面覆冰的檢測(cè)以及清除就顯得至關(guān)重要。而在目前的眾多檢測(cè)方法中,基于超聲導(dǎo)波的覆冰檢測(cè)方法以其性能高效,不妨礙葉片的正常運(yùn)轉(zhuǎn)且價(jià)
2、格低廉等優(yōu)勢(shì)而備受關(guān)注。
本文主要研究基于超聲導(dǎo)波理論的風(fēng)機(jī)葉片覆冰檢測(cè)方法。主要研究?jī)?nèi)容如下:
首先,介紹了Lamb波在黏彈性材料中以及復(fù)合材料-冰雙層介質(zhì)中的傳播理論,并分析了溫度變化對(duì)導(dǎo)波檢測(cè)結(jié)果的影響。
其次,在理論分析的基礎(chǔ)上,針對(duì)實(shí)際風(fēng)機(jī)葉片截?cái)嗄P?,在?shí)驗(yàn)室中研究了溫度變化,尤其是低溫對(duì)Lamb波檢測(cè)結(jié)果的影響。接著分別對(duì)覆冰厚度與Lamb波各模態(tài)群速度變化間的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行了有限元模擬和試驗(yàn)研
3、究,初步驗(yàn)證了基于超聲導(dǎo)波原理的風(fēng)機(jī)葉片覆冰檢測(cè)方法。
最后,在實(shí)驗(yàn)室葉片模型研究的基礎(chǔ)上,對(duì)實(shí)際全尺寸風(fēng)機(jī)葉片(全長(zhǎng)53.8m)進(jìn)行冰洞試驗(yàn),研究了導(dǎo)波在全尺寸葉片中傳播隨距離的衰減特性并驗(yàn)證基于導(dǎo)波覆冰檢測(cè)的可行性。在冰洞試驗(yàn)中,為了增強(qiáng)導(dǎo)波信號(hào),在激勵(lì)時(shí)采用了多個(gè)壓電片同時(shí)進(jìn)行激勵(lì)。試驗(yàn)結(jié)果表明,超聲導(dǎo)波方法可對(duì)風(fēng)機(jī)葉片覆冰進(jìn)行有效檢測(cè)。此外,由于常規(guī)導(dǎo)波檢測(cè)方法易受溫度影響,提出了一種改進(jìn)的新型壓電覆冰檢測(cè)方法。測(cè)試結(jié)
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