一种基于雨蚀疲劳损伤的风电叶片前缘涂层寿命预测方法技术

技术编号:41275464 阅读:25 留言:0更新日期:2024-05-11 09:28
本发明专利技术公开了一种基于雨蚀疲劳损伤的风电叶片前缘涂层寿命预测方法,S1、针对风电场中风电叶片服役环境,统计不同降雨强度小时分布数据;S2、计算不同降雨强度下雨滴粒径和不同粒径雨滴最大末端下落速度;S3、以风电叶片前缘涂层样品为对象,开展耐雨蚀试验,计算雨滴对样品各位置的冲击速度,构建风样品在雨场中的冲击频率模型与雨滴动能冲击模型;S4、建立风电叶片前缘涂层样品的单位面积累积冲击次数与冲击速度、雨滴粒径的关系式;S5、将步骤S1~S4所得数据,结合基于环境载荷持续变化的线性疲劳累积损伤准则,对风电叶片前缘涂层服役寿命进行预测。本发明专利技术准确预测风电叶片前缘涂层寿命,降低叶片维护成本、提高机组安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于雨蚀疲劳损伤的风电叶片前缘涂层寿命预测方法


技术介绍

1、陆上、海上风电的发展正面临机组大型化、降本增效等诸多技术创新与挑战。随着风电机组单机容量的不断增加,叶片大型化已成为必然趋势,但其可靠性越来越难以保证,叶片失效事故与日俱增。

2、恶劣服役环境是引起叶片失效的主要原因之一,而叶片前缘侵蚀是其中一种普遍的环境损伤形式,情况严重的将引发叶片失效。特别是当大型化的风电叶片在雨水较多地区长期运行时,受雨水冲蚀等持续作用,2~3年叶片前缘表面就会出现麻点凹坑现象,若不及时维护将进一步导致凿孔、基体裸露等损伤积累扩展,情况严重的在连接处发生分层形成裂缝,严重影响叶片结构稳定性和动力性能,最终引起叶片失效。与此同时,叶片表面损伤的积累和粗糙度的增加,将使叶片气动阻力系数增大,对于风机发电效率有较大的影响,研究表明,严重的叶片前缘侵蚀造成年发电量的损失可达20%。因此,开展风电叶片前缘累积损伤预测对于降低叶片维护成本、提高机组安全性具有重要理论意义和实用价值,同时蕴含着明显的社会和经济效益。


<p>技术实现思本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于雨蚀疲劳损伤的风电叶片前缘涂层寿命预测方法,其特征在于包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于雨蚀疲劳损伤的风电叶片前缘涂层寿命预测方法,其特征在于:在所述步骤S2中,对于全球范围小/中雨降雨强度,即降雨强度≦1mm/h,计算与之对应的雨滴粒径D:

3.根据权利要求2所述的基于雨蚀疲劳损伤的风电叶片前缘涂层寿命预测方法,其特征在于:在所述步骤S3中,根据风电叶片前缘涂层样品从外到内出现磨损的位置和对应的时间,计算各位置的冲击速度。

4.根据权利要求3所述的基于雨蚀疲劳损伤的风电叶片前缘涂层寿命预测方法,其特征在于:在所述步骤S3中,假设...

【技术特征摘要】

1.一种基于雨蚀疲劳损伤的风电叶片前缘涂层寿命预测方法,其特征在于包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于雨蚀疲劳损伤的风电叶片前缘涂层寿命预测方法,其特征在于:在所述步骤s2中,对于全球范围小/中雨降雨强度,即降雨强度≦1mm/h,计算与之对应的雨滴粒径d:

3.根据权利要求2所述的基于雨蚀疲劳损伤的风电叶片前缘涂层寿命预测方法,其特征在于:在所述步骤s3中,根据风电叶片前缘涂层样品从外到内出现磨损的位置和对应的时间,计算各位置的冲击速度。

4.根据权利要求3所述的基于雨蚀疲劳损伤的风电叶片前缘涂层寿命预测方法,其特征在于:在所述步骤s3中,假设雨场中的水滴为球形且粒径一致,分布均匀,单位时间单位面积上发生的冲击次数f为:

5.据权利要求4所述的基于雨蚀疲劳损伤的风电叶片前缘涂层寿命预测方法,其特征在于:在所述步骤s4...

【专利技术属性】
技术研发人员:吕天一王俊薛梅芳陈川刘淼然秦昊
申请(专利权)人:中国电器科学研究院股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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