ホーム > ニュース > 本文

水平軸風力発電機の発電技術は継続的に改善されている

Jul 17, 2017

風力発電や製造などの関連技術分野における複合材料の開発により、風力発電技術は絶えず改善されてきました。 ブレードは、風力タービンの最も重要な構造部品の1つである。 ブレードの回転は、遠心力と重力によって引き起こされ、固有振動数の増加につながります。 その結果、ブレードを高速回転させた場合、500Wの小型風車ブレードを対象とした水平軸風力発電機の研究では、動的補剛現象がブレードの固有振動数に大きな影響を及ぼすことが示された。 NREL 5MW風車羽根羽根をベースとし、柔軟な多体動力学理論と有限要素解析法を組み合わせることにより、揺動振動周波数に対する動的補強効果の影響が振動周波数のそれよりも明らかであることが分かった。

水平軸風力発電機ブレードは現在複合材料で作られています。 複合材料は軽量および高強度比の特性を有するため、風力タービンブレードはより大きな空気力学的荷重を負うことができる。 Tsai-Wu強度理論に基づき、翼根部、翼断面部および翼面積強度性能における敷設繊維方向の特性を検討した。 結果は、45°寝かせ繊維方向が幾何学的突然変異性能の近傍で最適強度を示すことを示している。 水平軸風力発電機のブレードの第1の層の厚さを改善するために、ブレードの相対変位も数組の敷設方式によって低減される。 ZHAO Xu有限要素法と積層板モデルを用いて、静翼力、遠心力、重力荷重下でのファンブレードの解析を行った。 結果は、繊維が最も高い強度を有し、変形および破壊因子が接線方向の舗装に沿って最も小さいことを示した。最悪の強度。

現在、国内外の葉刃、水平軸風力発電機のウエブ材質、舗装材のブレード補強効果についてはほとんど研究されていない。 米国再生可能エネルギー研究所のNRELPhase VI風力タービンの葉に基づいて、3つの異なる断面の葉の3つの異なるモデルが異なるウェブで確立された。 ウェブの厚さは、3つのモデルが同じ重量を有することを保証するために使用された。 キャンベル図を用いた3つのモデルの共鳴解析により、材料舗装の実現可能性を調べた。 ウェブの厚さとウェブ中の二軸ガラス布の角度の振動モーダル解析を用いて、翼断面に対する補強効果の影響と固有振動数の変化を調べた。

風力タービンのコアコンポーネントの1つとしてファンブレードは、その性能の品質は、ユニット全体の効率に直接影響を与える、合理的なブレードの設計は、風力タービンの正常かつ安定した動作を確保することです重要な要素ですブレードの製造コストは20%〜30%を占めているため、ブレードの製造コストを低減するためにブレードの性能を向上させるために、水平軸風力発電機の風力発電技術が重要な課題となっています。 本稿では、空力設計、ファンブレードの構造設計と材料、ブレード技術の開発の鍵を探り、将来の開発方向を分析するという観点から、ファンブレード技術の開発を要約して評価する。