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風(fēng)機(jī)葉片電加熱除冰及電阻絲布置方式試驗(yàn)研究(組圖)

2021-09-30 14:57:27瀏覽:478 來源:中國吊裝網(wǎng)   
核心摘要:風(fēng)機(jī)葉片電加熱除冰及電阻絲布置方式試驗(yàn)研究本文通過對風(fēng)機(jī)進(jìn)行電加熱除冰試驗(yàn),分析了外界因素對除冰時(shí)間的影響,并提出了合理的電阻絲布置方式。風(fēng)機(jī)葉片電加熱除冰及電阻絲布置方式試驗(yàn)研究[J].

風(fēng)扇葉片電加熱除冰及電阻絲布置的實(shí)驗(yàn)研究

舒立春、齊家豪、胡琴、姜興良、邱剛、李漢濤

1 項(xiàng)目背景

我國風(fēng)電機(jī)組總裝機(jī)容量躍居世界第一,并且還在逐年增加。其中中材科技風(fēng)電葉片,我國風(fēng)電場主要分布在“三北”等相對潮濕寒冷的地區(qū),該地區(qū)風(fēng)電葉片結(jié)冰嚴(yán)重。. 葉片結(jié)冰對風(fēng)機(jī)的機(jī)械性能和空氣動(dòng)力性能造成很大危害,嚴(yán)重影響風(fēng)機(jī)的輸出效率。我國風(fēng)力發(fā)電起步較晚,國內(nèi)對風(fēng)電葉片除冰技術(shù)的研究較少且不成熟。為保證風(fēng)電場正常穩(wěn)定運(yùn)行,風(fēng)電機(jī)組葉片冰災(zāi)的防治??成為風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展必須解決的問題。一。

2 論文解決的問題及其意義

本文以一臺 300W 的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)作為測試對象。不同環(huán)境條件下的電加熱除冰試驗(yàn)在人工氣候室中進(jìn)行。分析了環(huán)境溫度、空氣中液態(tài)水含量、相對風(fēng)速和加熱功率密度對除冰時(shí)間的影響。同時(shí)提出了電阻絲的合理布置,比較了不同電阻絲布置下的除冰效果。研究成果為扇葉防冰災(zāi)和電加熱除冰技術(shù)的推廣應(yīng)用提供參考和支持。

3 論文主要內(nèi)容

隨著加熱功率的增加吊車出租,除冰時(shí)間曲線的趨勢越來越平緩;在這種環(huán)境條件下,當(dāng)加熱功率密度較小時(shí),不同結(jié)冰厚度下的除冰時(shí)間差異很大。除冰時(shí)間隨著溫度的降低而增加,增加的幅度會越來越大。當(dāng)溫度較低時(shí),不同結(jié)冰厚度下的除冰時(shí)間差異很大。除冰時(shí)間隨著風(fēng)速和LWC的增加而增加,但在不同的結(jié)冰厚度下,曲線的增加是不同的。當(dāng)結(jié)冰厚度為20mm時(shí),除冰時(shí)間變化較為平穩(wěn)。隨著相對風(fēng)速和LWC的增加,除冰時(shí)間緩慢增加;但是當(dāng)結(jié)冰厚度減少到10mm時(shí),

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圖1 外界因素對除冰時(shí)間的影響

電阻絲的展向排列和弦向排列可以形成不同的融水通道。融水通道形成后,隨著葉片的轉(zhuǎn)動(dòng),前者的融水在根部流出,融水從葉片的尖端流出;葉尖采用弦向布置除冰效果優(yōu)于展向布置,葉根位置適合展向布置;此外,觀察到,脫落的冰層不是整個(gè)脫落,而是分段脫落:葉片前半部分的冰層是由于在大離心力的作用下最先脫落的; 由于厚度小,葉片后半部分的冰層很小,

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圖2 三種葉片除冰效果對比

4。結(jié)論

本文通過對風(fēng)機(jī)進(jìn)行電加熱除冰試驗(yàn),分析外界因素對除冰時(shí)間的影響,提出合理布置電阻絲。結(jié)果顯示:

1)結(jié)冰厚度小時(shí),除冰時(shí)間隨結(jié)冰厚度變化劇烈。隨著結(jié)冰厚度的不斷增加吊車出租,除冰時(shí)間逐漸趨于平穩(wěn)中材科技風(fēng)電葉片,直至無明顯變化。

2)隨著加熱功率和環(huán)境溫度的增加,除冰時(shí)間減少,且下降趨勢變慢,不同冰厚下除冰時(shí)間的差異越來越小。

3)隨著相對風(fēng)速和LWC的增加,除冰時(shí)間增加,增加趨勢越來越強(qiáng)烈,無法達(dá)到除冰效果;當(dāng)結(jié)冰厚度較小時(shí),除冰時(shí)間基本呈線性變化。

4) 葉尖電阻絲應(yīng)沿弦向布置,根部電阻絲應(yīng)沿展向布置,形成融水循環(huán)通道,加快冰層融化效率;同時(shí),葉片尖端的冰層易于除冰。發(fā)生脫落,根部的冰層很容易融化。

引文信息

舒立春,齊家豪,胡琴,等。風(fēng)扇葉片電加熱除冰及電阻絲布置試驗(yàn)研究[J]. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào), 2017, 37(13):3816-3822.

舒立春, 齊家豪, 胡琴, 等.風(fēng)電葉片電加熱除冰及電阻絲布置試驗(yàn)研究[J]. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào), 2017, 37(13): 3816-3822 (中文).

團(tuán)隊(duì)介紹

作者團(tuán)隊(duì)是復(fù)雜大氣環(huán)境電氣外絕緣團(tuán)隊(duì)。團(tuán)隊(duì)現(xiàn)有教授4人,副教授1人。該課題組隸屬于重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院高壓與外絕緣系,擁有輸配電設(shè)備與系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。絕緣子及扇葉覆冰生長模型及防冰融冰方法研究[J].

舒立春,教授,博士生導(dǎo)師,從事高海拔、污染、冰雪覆蓋、濕沉降環(huán)境研究。中外絕緣研究。作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人或首席研究員,參與(含完成)多項(xiàng)國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973)項(xiàng)目、國家科技支撐計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金(含重大研究項(xiàng)目))項(xiàng)目、省部級重點(diǎn)科研項(xiàng)目等,發(fā)表學(xué)術(shù)論文120余篇,出版專著2部,獲國家級省部級以上科研獎(jiǎng)勵(lì)10余項(xiàng),其中科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)。和技術(shù)進(jìn)步,

胡琴,教授,博士生導(dǎo)師,主要從事復(fù)雜環(huán)境下輸電線路外絕緣放電和電暈放電的研究。研究團(tuán)隊(duì)長期從事防冰減災(zāi)技術(shù)研究。近年來,在絕緣子、電線覆冰與熔化、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組覆冰與熔化等方面進(jìn)行了大量模型和實(shí)驗(yàn)研究。

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