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碳纖維風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的優(yōu)點(diǎn)
風(fēng)力發(fā)電屬干 ;綠色 ;能源,在發(fā)電進(jìn)程中無沾染,其驅(qū)能源是取之不盡,用之不竭的天然風(fēng)。碳纖維板將同一方向排列的碳素纖維使用樹脂浸潤(rùn)硬化形成碳纖維板材,能有效解決多層碳纖維布施工困難和工程量大的問題,補(bǔ)強(qiáng)效果好,施工便捷。風(fēng)力發(fā)電釩向大功率方向發(fā)展,葉片愈來愈大長(zhǎng),以1.5MW主流大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)為例,葉片長(zhǎng)34-37m,每片重約6t,技巧難度相稱大。
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目前制造復(fù)合資料葉片大多用玻璃纖維加強(qiáng)樹脂基復(fù)臺(tái)資料,少量用碳纖維復(fù)合資料因?yàn)榍罢邇r(jià)格低,生產(chǎn)本錢低,后者價(jià)格高。誠(chéng)然CFRP整體機(jī)能要優(yōu)于GFRP,還不能大量量利用,須要有個(gè)過渡期。從發(fā)展趨勢(shì)來看,CFRP葉片將是主流產(chǎn)品。碳纖維復(fù)合資料存在很多優(yōu)良機(jī)能,是制造風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的最佳選材之一。這些優(yōu)機(jī)能重要演繹為以下多少個(gè)方面。
1、比強(qiáng)度跟比模量高,分量輕。
碳纖維制品擁有極高的材質(zhì)特性,因此碳纖維制品的強(qiáng)度大,硬度高,遠(yuǎn)超過同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此,碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。也正是因?yàn)槿绱?,此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家(美國(guó)、德國(guó)、日本、韓國(guó)),對(duì)于向中國(guó)輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù),保持著極其謹(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前,我國(guó)碳纖維以及碳纖維制品的進(jìn)口,還受到發(fā)達(dá)國(guó)家的嚴(yán)格控制。用CFRP制造葉片分量要比GFRP輕30%左右。葉片輕量化的波及后果也十明顯顯,使傳動(dòng)體系、塔架跟平臺(tái)等都可實(shí)現(xiàn)輕量化,整體分量降落。
123456 2、CFRP的剛性大,約比GFRP大兩倍以上。這不僅有利于設(shè)計(jì)預(yù)曲折外形,而且在運(yùn)行進(jìn)程中葉片旋轉(zhuǎn)面與塔架之間輕易堅(jiān)持一定間距,使其長(zhǎng)期牢固地運(yùn)行。
3、CFRP存在優(yōu)良的振動(dòng)阻尼特點(diǎn),不易起振,振動(dòng)后又輕易衰減停振,這樣可避免葉片的天然振動(dòng)頻率與其余的短暫振動(dòng)頻率之間產(chǎn)生共振的可能性,使體系牢固運(yùn)行。
4、CFRP的疲勞強(qiáng)度高,利用壽命長(zhǎng),可滿意20年的設(shè)計(jì)請(qǐng)求。大氣環(huán)境經(jīng)常產(chǎn)生變更,風(fēng)速、風(fēng)向多變。尤其是大氣紊流造成葉片抖動(dòng)跟周期性載荷,往往會(huì)導(dǎo)致疲勞斷裂。采取抗疲勞高的CFRP,利用壽命長(zhǎng)。
5、耐腐化,適應(yīng)環(huán)境性強(qiáng),碳纖維耐酸、耐堿跟耐鹽,耐腐化性十分強(qiáng),用CFRP制造的風(fēng)機(jī)葉片可實(shí)用于沿海地區(qū)、鹽堿地區(qū)或酸堿環(huán)境,可經(jīng)得起長(zhǎng)時(shí)光的浸蝕。碳纖維板將同一方向排列的碳素纖維使用樹脂浸潤(rùn)硬化形成碳纖維板材,能有效解決多層碳纖維布施工困難和工程量大的問題,補(bǔ)強(qiáng)效果好,施工便捷。
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