一种基于风力环境变化的叶片预防性增强方法技术

一种基于风力环境变化的叶片预防性增强方法，针对实际极端风力大于原设计风力时于叶片PS侧后缘进行局部补布做预防性增强。针对年风速变化大的风场增强叶片以确保叶片运行安全性，本方法仅增强PS侧内部，对气动效率没有影响，不会对风轮平衡产生不利影响，本方法属于预防性增强，增强材料固化后叶片即可投入正常使用。常使用。常使用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于风力环境变化的叶片预防性增强方法


[0001]本专利技术涉及风电场运行领域，具体而言，涉及一种基于风力环境变化的叶片预防性增强方法。

技术介绍

[0002]近年来，风场环境不断变化，参考标准在不断更新，设计技术也在不断进步，对叶片设计有了更高的要求。风场运行中的叶片属于早期产品，近期发现存在风场的实际风力等级要高于叶片原先设计时的设计值，经调查，风场每年实际疯狂都会有所不同，个别年份确实超出风能测量评估值，对叶片的正常运行造成威胁。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的包括提供一种基于风力环境变化的叶片预防性增强方法，针对年风速变化大的风场增强叶片以确保叶片运行安全性，本方法仅增强PS侧内部，对气动效率没有影响，不会对风轮平衡产生不利影响，本方法属于预防性增强，增强材料固化后叶片即可投入正常使用。
[0004]本专利技术的实施例通过以下技术方案实现：
[0005]一种基于风力环境变化的叶片预防性增强方法，针对实际极端风力大于原设计风力时于叶片PS侧后缘进行局部补布做预防性增强。
[0006]进一步地，叶片PS侧后缘需增强的局部区域选定，包括，
[0007]获得叶片的设计参数，设计参数包括年平均风速；
[0008]选取新的极端年平均风速，对叶片载荷进行仿真计算，得到载荷幅度增加较大以可能超过安全余量的区域；
[0009]根据载荷增加较大的区域，对叶片进行有限元分析，包括纤维方向强度校核和纤维间强度校核，获得纤维方向应变云图和纤维间应变云图，结合安全余量分析得到叶片PS侧后缘需增强的局部区域。
[0010]进一步地，局部补布包括，
[0011]首先，对选定的局部区域进行表面处理，打磨亮面，后将多余粘接剂打磨去除，确认修复区域无明显凸起；
[0012]接着，使用粘接剂挂平后缘；
[0013]然后，进行铺布处理；
[0014]最后，进行加热固化。
[0015]进一步地，铺布处理中，设有多层纤维布依次叠加铺设，其中最里层和最外层采用玻纤双轴向布，其它层的采用玻纤单向布，铺设的纤维布方向与原铺层纤维方向一致；
[0016]最里层纤维布以后缘芯材边缘为中心、对称铺放；
[0017]于PS壳体内侧轴向，最里层纤维布铺设于选定的局部区域，其它层纤维布按照每层向前缘错层一定距离进行铺设。
[0018]进一步地，加热固化步骤中，可使用加热毯或真空加热带辅助加热；
[0019]真空加热带采用在铺层区域边缘贴上密封胶条、用真空袋密封、留出进风口和出风口、进风口在铺层起点、出风口在铺层重点的制作方式，在进风口布置电吹风和电热枪，设备的出风口用木头或金属等其它材料垫高使之离开叶片表面30mm以上，在出风口安排温度计，从风机内电源插座连通电源，开启电吹风和电热枪，适当调整进风口，检查温度计温度，在温度为50℃-70℃下加热2小时，确认硬化后持续加热1h。
[0020]进一步地，补布中增强材料固化后叶片即可投入使用，后期维护时刻进行检查确定增强是否出现异常。
[0021]本专利技术实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：针对年风速变化大的风场增强叶片以确保叶片运行安全性，本方法仅增强PS侧内部，对气动效率没有影响，不会对风轮平衡产生不利影响，本方法属于预防性增强，增强材料固化后叶片即可投入正常使用。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0023]图1为本专利技术实施例提供PS侧后缘补布局部增强的结构示意图；
[0024]图2为本专利技术实施例提供PS壳体内侧多层铺布的示意表。
[0025]图标：100-后缘UD，200-后缘平板，300-粘接剂，400-UD增强，500-芯材。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0027]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0029]在本专利技术的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0030]在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连
接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0031]风电叶片的设计直接影响风能的转换效率，直接影响年发电量，需要保证其可靠的质量和优越的性能。近年来，风场环境不断变化，参考标准在不断更新，设计技术也在不断进步，尤其是最新颁布GL2015版标准，对各叶片各类运行工况变化考虑更为全面，对于叶片设计有了更高的要求。
[0032]专利技术人发现，某型号叶片设计投入使用一段时间后，近期有风场业主反应，叶片所处风场的实际风力等级要高于设计值，对叶片的安全性造成威胁。经实地调查，发现风场每年实际风况都会有所不同，个别年份确实超出风能测量评估值。其中，年平均风速是划分风区等级以及载荷计算的主要依据。
[0033]以下以一种具体型号的叶片进行具体描述，以使得整体描述较为明朗：
[0034]根据某年开发的2MW级DF108叶片，按照IEC-S风场设计，年平均风速6.5m/s,V1＝34m/s,V50＝42.5m/s,I
ref
15m/s＝0.14,年平均温度10℃，运行温度范围-10℃～+40℃，平均空气密度1.225kg/m3。
[0035]年平均风速是划分风区等级以及载荷计算的主要依据。基于该情况，为评估叶片的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于风力环境变化的叶片预防性增强方法，其特征在于：针对实际极端风力大于原设计风力时于叶片PS侧后缘进行局部补布做预防性增强。2.根据权利要求1所述的基于风力环境变化的叶片预防性增强方法，其特征在于：叶片PS侧后缘需增强的局部区域选定，包括，获得叶片的设计参数，所述设计参数包括年平均风速；选取新的极端年平均风速，对叶片载荷进行仿真计算，得到载荷幅度增加较大以可能超过安全余量的区域；根据载荷增加较大的区域，对叶片进行有限元分析，包括纤维方向强度校核和纤维间强度校核，获得纤维方向应变云图和纤维间应变云图，结合安全余量分析得到叶片PS侧后缘需增强的局部区域。3.根据权利要求1所述的基于风力环境变化的叶片预防性增强方法，其特征在于：局部补布包括，首先，对选定的局部区域进行表面处理，打磨亮面，后将多余粘接剂打磨去除，确认修复区域无明显凸起；接着，使用粘接剂挂平后缘；然后，进行铺布处理；最后，进行加热固化。4.根据权利要求3所述的基于风力环境变化的叶片预防性增强方法，其特征在于：铺布处理中，设有多层纤维布依次叠加...

【专利技术属性】
技术研发人员：左希礼，徐志伟，师红亮，余罡，李德健，杨帅，简青彪，王楠，杨周强，
申请(专利权)人：华能昭觉风力发电有限公司，
类型：发明
国别省市：