复合材料百科

纠错碳纤维风电叶片

简介
海上风电发展要求更轻质、更抗拉力、更耐腐蚀的新材料设备,碳纤维是不二之选。中国的碳纤维产业经历了由探索起步阶段到成长阶段的转变,逐渐步入持续、快速发展的良性轨道。
应用优势
(1)提高叶片刚度,减轻叶片重量 碳纤维的密度比玻璃纤维小约30%,强度大40%,尤其是模量高3至8倍。大型叶片采用碳纤维增强可充分发挥其高弹轻质的优点。(2)提高叶片抗疲劳性能 风机总是处在条件恶劣的环境中,并且24小时的处于工作状态。这就使材料易于受到损害。相关研究表明,碳纤维合成材料具有出众的抗疲劳特性,当与树脂材料混合时,则成为了风力机适应恶劣气候条件 的最佳材料之一。 (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。(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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