碳纤维复合材料用于风力发电机中

2011-10-20 14:36

棒棒书香

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　　（3）使风机的输出功率更平滑更均衡，提高风能利用效率

　　使用碳纤维后，叶片重量的降低和刚度的增加改善了叶片的空气动力学性能，减少对塔和轮轴的负载，从而使风机的输出功率更平滑和更均衡，提高能量效率。同时，碳纤维叶片更薄，外形设计更有效，叶片更细长，也提高了能量的输出效率。

　　（4）可制造低风速叶片

　　碳纤维的应用可以减少负载和增加叶片长度，从而制造适合于低风速地区的大直径风叶，使风能成本下降。

　　（5）可制造自适应叶片

　　叶片装在发电机的轮轮上，叶片的角度可调。目前主动型调节风机（activeutility－sizewindturhines）的设计风速为13to15m／sec（29to33mph），当风速超过时，则调节风叶斜度来分散超过的风力，防止对风机的损害。斜度控制系统对逐步改变的风速是有效的。但对狂风的反应太慢了，自适应的各向异性叶片可帮助斜度控用系统（thepitchcontrolsystem），在突然的、瞬间的和局部的风速改变时保持电流的稳定。自适应叶片充分利用了纤维增强材料的特性，能产生非对称性和各向异性的材料，采用弯曲／扭曲叶片设计，使叶片在强风中旋转时可减少瞬时负载。美国SandiaNationalLaboratories致力于自适应叶片（“adzptive”blade）研究，使1.5W风能从每kwh5美分降到4.9分，价格可和燃料发电相比。

　　（6）利用导电性能避免雷达击

　　利用碳纤维的导电性能，通过特殊的结构设计，可有效地避免雷击对叶片造成的损伤。

　　（7）降低风力机叶片的制造和运输成本

　　由于减少了材料的应用，所以纤维和树脂的应用都减少了，叶片变得轻巧，制造和运输成本都会下降。可缩小工厂的规模和运输设备。

　　（8）具有振动阻尼特性。碳纤维的振动阻尼特性可避免叶片自然频率与塔暂短频率间发生任何共振的可能性

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