विंड टर्बाइन ब्लेड
पवन टरबाइन ब्लेड पवन टरबाइन का सबसे बुनियादी और प्रमुख घटक है, पवन टरबाइन में ब्लेड का डिज़ाइन सीधे पवन ऊर्जा की रूपांतरण दक्षता को प्रभावित करता है, सीधे इसकी वार्षिक बिजली उत्पादन को प्रभावित करता है, पवन ऊर्जा उपयोग का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है।
पवन टरबाइन ब्लेड डिजाइन
1. ब्लेड आकार डिजाइन
ब्लेड वायुगतिकीय डिजाइन मुख्य आकार अनुकूलन डिजाइन, जो महत्वपूर्ण चरण में ब्लेड डिजाइन है। ब्लेड एयरफ़ॉइल डिज़ाइन में आकार अनुकूलन डिज़ाइन सीधे पंखे की बिजली उत्पादन क्षमता को निर्धारित करता है, पवन टरबाइन परिचालन स्थितियों में, रेनॉल्ड्स संख्या का प्रवाह अपेक्षाकृत कम होता है, ब्लेड आमतौर पर कम गति में होता है, उच्च लिफ्ट गुणांक राज्य संचालन, ब्लेड प्रवाह के बीच हस्तक्षेप होता है प्रवाह की वजह से ब्लेड बहुत जटिल है। संरचना के वितरण के विभिन्न दिशाओं में ब्लेड द्वारा जटिल प्रवाह राज्य और ब्लेड के ब्लेड आकार के लिए, ब्लेड पत्ती आकार डिजाइन बहुत महत्वपूर्ण हो जाता है।
वर्तमान में, ब्लेड डिजाइन तकनीक आमतौर पर ब्लेड के आकार को डिजाइन करने के लिए उन्नत हवाई जहाज विंग डिजाइन पद्धति को अपनाती है। विभिन्न प्रकार के वायुगतिकीय आकृतियों के डिजाइन में उन्नत सीएफडी तकनीकों का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। कम रेनॉल्ड्स संख्या और उच्च लिफ्ट गुणांक वाले पवन टरबाइन की परिचालन स्थितियों के लिए, चिपचिपापन पर विचार करते हुए एनएस नियंत्रण समीकरण का उपयोग करके ब्लेड आकार के प्रवाह क्षेत्र का विश्लेषण करना आवश्यक है।
2. संरचना डिजाइन
बड़े पवन टरबाइन ब्लेड की वर्तमान संरचना स्किन मेन बीम के रूप में है। त्वचा मुख्य रूप से द्विअक्षीय समग्र परतों द्वारा प्रबलित होती है, जो वायुगतिकीय आकार प्रदान करती है और अधिकांश कतरनी भार सहन करती है। अनुगामी किनारे की गुहा व्यापक है और सैंडविच संरचना का उपयोग इसकी अस्थिरता-रोधी क्षमता में सुधार के लिए किया जाता है। मुख्य बीम को मुख्य रूप से यूनिडायरेक्शनल समग्र परतों द्वारा प्रबलित किया जाता है, जो कि ब्लेड की मुख्य लोड-असर संरचना है। जाला एक सैंडविच संरचना है, जो मुख्य बीम को सहारा प्रदान करता है।
ब्लेड बल विश्लेषण: जोर ड्राइव ब्लेड रोटेशन सहन करने के लिए ब्लेड। थ्रस्ट का वितरण एक समान नहीं है बल्कि ब्लेड की लंबाई के साथ आनुपातिक वितरण है। जोर सहन करने के लिए पत्ती का सिरा फलक की जड़ से बड़ा होता है।
बीम डिजाइन: ब्लेड स्व-वजन और झुकने विरूपण द्वारा उत्पन्न बाहरी जोर के कारण, झुकने के प्रदर्शन में सुधार करने के लिए, एक तरफा फाइबर कपड़े का उपयोग करके ब्लेड की लंबाई दिशा में, और शीयर वेब के माध्यम से बीच में बीम कैप की ऊपरी और निचली दो परतें अलग-अलग होंगी, भूमिका की समग्र कठोरता को बढ़ाने के लिए तिरछे बिछाए गए दो तरफा फाइबर क्लॉथ प्लस फोम (पीईटी) कोर सामग्री संरचना का उपयोग करके शीयर वेब .
आंतरिक बीम संरचना: उत्पादन लागत को कम करने के लिए, डिजाइन कुछ अनावश्यक सामग्रियों को हटा सकता है, आम ब्लेड खोखले डिजाइन हैं।
ब्लेड केसिंग: ब्लेड केसिंग की भूमिका मुख्य रूप से वायुगतिकीय प्रोफ़ाइल प्रदान करना है। ब्लेड आवरण की सैंडविच संरचना द्वारा कठोरता को बढ़ाया जाता है, जिसमें PET कोर या BALTEK कोर के साथ FRP सतह परत होती है। झुकने वाले भार का सामना करने और डिबॉन्डिंग को रोकने के लिए कोर संरचना पर्याप्त कठोर है। पत्ती के खोल में तिरछे वितरित तंतु आवश्यक मरोड़ वाली कठोरता प्रदान करते हैं।
ब्लेड रूट डिज़ाइन: ब्लेड रूट सेक्शन को आमतौर पर एक सर्कल के रूप में डिज़ाइन किया जाता है। साथ ही, रखरखाव और अन्य जरूरतों को पूरा करने के लिए, ब्लेड रूट को अधिकतर असेंबली और असेंबली की सुविधा के लिए बोल्ट किया जाता है। धातु बीम के लिए वेल्डेड निकला हुआ किनारा कनेक्शन इस्तेमाल किया जा सकता है।
3. पवन टर्बाइनों को केवल तीन ब्लेडों की आवश्यकता क्यों होती है?
एक पवन टर्बाइन में जितने अधिक ब्लेड होते हैं, उतनी ही अधिक हवा की मात्रा इसे बाधित कर सकती है, लेकिन साथ ही यह ब्लेड के माध्यम से हवा की गति को भी कम कर देती है। गणना के बाद, वहाँ ब्लेड की दक्षता एक इष्टतम मूल्य, उच्च स्तर में तीन ब्लेड टरबाइन है। ब्लेड की संख्या में वृद्धि के साथ, दक्षता में वृद्धि होती है, लेकिन परिमाण में सुधार करने के लिए 2-3 ब्लेड की तुलना में परिमाण में सुधार करने के लिए 3-4 ब्लेड बहुत छोटे होते हैं। और लागत के अनुरूप ब्लेड की संख्या में वृद्धि भी बढ़ रही है।
तो कई कारकों का एक व्यापक विचार, चार ब्लेड की तुलना में तीन ब्लेड; और कारण क्यों दो ब्लेड का उपयोग नहीं करते हैं, संरचनात्मक विचारों से काफी हद तक: रोटेशन में दो ब्लेड, एक रोटेशन असंतुलन बनाना बहुत आसान है, जिससे एक बड़ा गतिशील भार होता है। योग करने के लिए, पवन टरबाइन तीन ब्लेड चुनें विभिन्न कारकों के विचार के तहत सबसे अच्छा परिणाम है।
पवन टरबाइन ब्लेड सामग्री
पवन टरबाइन ब्लेड पंखे की कुल लागत का लगभग 15%-20% है, वर्तमान बड़ी पवन टरबाइन ब्लेड मूल रूप से मिश्रित सामग्री से बना है, समग्र सामग्री सामग्री आमतौर पर 80% से अधिक है। आंकड़ों के अनुसार, पंखे के ब्लेड का आकार 6% की वृद्धि के साथ, पवन ऊर्जा का कब्जा 12% तक बढ़ सकता है।
शीसे रेशा प्रबलित प्लास्टिक, जिसे GFRP के रूप में संक्षिप्त किया गया है, एक प्रबलित प्लास्टिक है जो एपॉक्सी राल, असंतृप्त राल और ग्लास फाइबर या विभिन्न लंबाई के कार्बन फाइबर के साथ घुसपैठ किए गए अन्य प्लास्टिक से बना है। प्रबलित प्लास्टिक उच्च शक्ति, हल्के वजन, उम्र बढ़ने के प्रतिरोध, सतह को ग्लास फाइबर और एपॉक्सी राल, भरने वाले फोम के अन्य भागों में लपेटा जा सकता है। ब्लेड में फोम की मुख्य भूमिका ब्लेड की गुणवत्ता को कम करते हुए इसकी स्थिरता सुनिश्चित करना है, ताकि ब्लेड हवा पकड़ने वाले क्षेत्र को बढ़ाने के लिए एक ही समय में कठोरता को पूरा कर सके।
1. ब्लेड के लिए, कठोरता एक बहुत ही महत्वपूर्ण संकेतक है, वर्तमान में, GFRP आधुनिक पवन टरबाइन ब्लेड के लिए सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली समग्र सामग्री है, शोध से पता चलता है कि कार्बन फाइबर समग्र ब्लेड की कठोरता GFRP के अनुरूप 2-3 गुना है ब्लेड। यद्यपि कार्बन फाइबर मिश्रित सामग्री का प्रदर्शन ग्लास फाइबर समग्र सामग्री से बहुत बेहतर है, लेकिन कीमत महंगी है, जो पवन ऊर्जा के बड़े पैमाने पर आवेदन को प्रभावित करती है।
और ब्लेड के साथ धीरे-धीरे बड़ा हो गया, पवन टरबाइन व्यास 120 मीटर के माध्यम से टूट गया है, सबसे लंबा ब्लेड 61.5 मीटर, 18t के वजन से ब्लेड किया है। संपूर्ण GFRP ब्लेड बड़े पैमाने पर, हल्के आवश्यकताओं को पूरा करने में असमर्थ रहा है। तो दो संयुक्त के फायदे, अधिकतम लाभ प्राप्त करने के लिए, GFRP, कार्बन फाइबर या अन्य उच्च शक्ति वाले फाइबर का उपयोग करने वाले मुख्य निकाय ब्लेड स्थानीय क्षेत्र पर अधिक लागू होते हैं।
2. सामग्री आवश्यकताओं पर पवन टरबाइन ब्लेड
ब्लेड पवन टरबाइन का सबसे बुनियादी और महत्वपूर्ण हिस्सा है, इसकी अच्छी डिजाइन, विश्वसनीय गुणवत्ता और बेहतर प्रदर्शन यूनिट के सामान्य और स्थिर संचालन को सुनिश्चित करने के लिए निर्णायक कारक हैं। क्षेत्र और उसके कठोर वातावरण में लंबे समय तक बिना रुके और सुरक्षित संचालन सुनिश्चित करने के लिए, ब्लेड सामग्री की आवश्यकताएं हैं:
(1) प्रकाश घनत्व और सबसे अच्छा थकान शक्ति और यांत्रिक गुण हैं, तूफान और यादृच्छिक भार परीक्षण जैसी अत्यधिक कठोर परिस्थितियों का सामना कर सकते हैं।
(2) ब्लेड लोच, घूर्णी जड़ता और इसकी कंपन आवृत्ति विशेषता वक्र सामान्य हैं, पूरे बिजली उत्पादन प्रणाली लोड स्थिरता में स्थानांतरण अच्छा है, नियंत्रण के नुकसान के मामले में नहीं होगा (उड़ान कार) की कार्रवाई के तहत केन्द्रापसारक बल डाउनलोड करें खींचो और उड़ो, इस खंड के तहत हवा के दबाव की भूमिका में भी नहीं होगा, पूरे पवन टरबाइन मजबूत अनुनाद के कारण सीमा के नीचे उड़ने वाली कार की गति में भी नहीं होगा।
(3) ब्लेड सामग्री को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि हवा के प्रतिरोध को कम करने के लिए सतह चिकनी है, खुरदरी सतह भी हवा से फट जाएगी।
(4) मजबूत विद्युत चुम्बकीय तरंग हस्तक्षेप और प्रकाश प्रतिबिंब उत्पन्न नहीं करेगा।
(5) बड़े शोर के उत्पादन की अनुमति नहीं देता है।
(6) संक्षारण, पराबैंगनी विकिरण और बिजली की हड़ताल के प्रदर्शन के लिए अच्छा प्रतिरोध।
(7) कम लागत और न्यूनतम रखरखाव लागत।
बोलैंड/सीआरआरसी उत्कृष्ट वायुगतिकीय प्रदर्शन के साथ ब्लेड को अपनाते हैं और बिजली उत्पादन के प्रदर्शन में उल्लेखनीय सुधार के लिए कई उन्नत नियंत्रण तकनीकों को एकीकृत करते हैं। उनमें से, WT2000/WT2500 मॉडल में पारंपरिक मॉडल की तुलना में बड़ा यूनिट kW क्षेत्र है। WT4000+/WT5000+ इकाइयां ब्लेड की लंबाई और शक्ति स्तर श्रृंखला डिजाइन के लिए भी सक्षम हैं, अनुकूलित पवन फार्म समाधान प्रदान करती हैं; सिंगल ब्लेड लिफ्टिंग + स्प्लिट लिफ्टिंग अनुकूलित समाधान। पवन उत्पादों के साथ CRRC पवन टरबाइन जनरेटर की बिक्री चीन में पहले स्थान पर रही, ब्लेड की बिक्री चीन में दूसरे स्थान पर रही, टावर बिक्री चीन में तीसरे स्थान पर रही।
पवन टरबाइन ब्लेड की लंबाई के बारे में पवन टरबाइन की डिजाइन शक्ति और पवन खेत की स्थिति पर निर्भर करता है। एक ही पवन फार्म, उच्च शक्ति ब्लेड लंबे समय तक। एक ही शक्ति, निचले पवन क्षेत्र की वार्षिक औसत हवा की गति को लंबे समय तक ब्लेड की आवश्यकता होती है। वास्तव में, अनुसंधान के अनुसार, वास्तविक लागत प्रदर्शन को प्राप्त करने के लिए, विभिन्न पवन फार्मों को संबंधित पवन टरबाइन से मेल खाने की आवश्यकता होती है। इसके अलावा: ब्लेड की समान लंबाई, पंखों के आकार में अंतर के कारण, शक्ति समान नहीं होती है।
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