金風(fēng)科技股份有限公司陳秋華/產(chǎn)品總監(jiān)、部長

　　各位風(fēng)電行業(yè)同仁大家好，我匯報的內(nèi)容大家比較感興趣，讓葉片全生命周期可靠，高效的運行。

　　我匯報的內(nèi)容主要是分5個方面，第一是葉片全生命周期管理，第二設(shè)計規(guī)范及思考，第三高效葉片的開發(fā)，第四葉片的環(huán)境適應(yīng)性，第五葉片運行狀態(tài)的監(jiān)控。

　　第一個是簡單看一下葉片全生命周期是什么樣的？我相信在座或多或少里面的內(nèi)容，進(jìn)行材料測試，葉片在設(shè)計過程選擇什么樣的材料作為我們基準(zhǔn)設(shè)計葉片另外設(shè)計人員要進(jìn)行系統(tǒng)性設(shè)計，結(jié)構(gòu)設(shè)計，主要保障葉片更加好的吸收風(fēng)能，而且讓葉片更加可靠的運行。設(shè)計好葉片和整機進(jìn)行匹配，包括載荷，我們知道葉片做的越來越大，這個時候可以看到葉片如果如彎太大運行是問題，這個是制約葉片發(fā)展的瓶頸。因為葉片做的越來越大，里面會不會產(chǎn)生失穩(wěn)現(xiàn)象，葉片設(shè)計完之后，進(jìn)行生產(chǎn)階段，同樣設(shè)計如果不同的生產(chǎn)，導(dǎo)致設(shè)計是否符合原來的要求，這個是值得拷問。同樣的設(shè)計在不同的廠家存在這些問題，有的葉片廠家生產(chǎn)的葉片斷了很多葉片，設(shè)計和生產(chǎn)能不能匹配出來，有工藝是不是可以符合出來。

　　葉片生產(chǎn)完之后，載荷的測試能不能滿足載荷，我們做認(rèn)證的時候，載荷的復(fù)雜性對認(rèn)證要求越來越嚴(yán)的情況，如何滿足要求。葉片生產(chǎn)完之后，進(jìn)行運輸?shù)跹b，整個全生命周期各位或多或少參與里面某些環(huán)節(jié)，我們把整個產(chǎn)業(yè)體系建立它的信息把脈，從設(shè)計，工藝，人員，材料，設(shè)備，生產(chǎn)，缺陷，運輸，吊裝，運行檔案建立起來，我們發(fā)現(xiàn)運行狀態(tài)是不是滿足運行情況，滿足設(shè)計要求，里面一旦出現(xiàn)問題，我們查檔案，在哪一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題，我們就是這樣去進(jìn)行全生命周期葉片的管理。

　　我們把發(fā)現(xiàn)的問題提煉出來，看有沒有一些問題建立標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，對后面的設(shè)計和生產(chǎn)進(jìn)行指導(dǎo)。這個是最新的一些規(guī)范，有兩個規(guī)范，一個是GL規(guī)范，一個是IEC，GL是千片校核規(guī)定，IEC不含葉片校核規(guī)定。里面做了什么規(guī)定，對未來葉片設(shè)計以及生產(chǎn)，以及我們降成本帶來什么樣的影響。按照GL規(guī)范來說，安全因子包含了載荷，老化，溫度，成型工藝，后固化等等一系列的因素，GL2010SF浮動范圍是2.0到2.64，但是到DNV—GL考慮到1.88到3.18，IEC61400—5SF浮動范圍是1.2到2.97。

　　螺栓的校核方法：采用VDI2230工程算法計算螺栓極限強度、疲勞強度，計算過程中利用工程經(jīng)驗數(shù)據(jù)，對相關(guān)參數(shù)近似取值，同時對于葉片根部結(jié)構(gòu)、變槳軸承及輪轂考慮不足。有限元計算將葉片根部結(jié)構(gòu)、變槳軸承及輪轂考慮到計算模型中，進(jìn)行整體計算，考慮結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)更全面；疲勞計算考慮時序載荷，進(jìn)行疲勞損傷累計計算。

　　新葉片認(rèn)證導(dǎo)則中，將生產(chǎn)條件作為一個重點因素來考量設(shè)計。以鋪層極限分析為例，生產(chǎn)影響的因子（Manufacturing effects）分為3檔：1.3-葉片設(shè)計及分析僅使用通用的材料性能及生產(chǎn)條件（未對特定生產(chǎn)條件進(jìn)行評估）。1.1-葉片設(shè)計及分析根據(jù)假定的生產(chǎn)條件進(jìn)行了優(yōu)化。1.0-葉片設(shè)計及分析所采用的材料性能及分析方法都在特定生產(chǎn)條件下進(jìn)行了驗證。

　　我們?nèi)绾稳ソ档臀覀兊某杀疽彩俏覀兛紤]的問題。另外一個是制造因素，什么樣的制造條件可以選擇1.0，什么制造因素需要1.1，什么制造因素需要1.3，我們把生產(chǎn)工藝提高起來，能不能達(dá)到1.0的水平。

　　高效新翼型的開發(fā)，適用于長葉片的高雷諾數(shù)、高升阻比翼型，提升葉片在發(fā)電量方面的競爭力；顯著提高升阻比和升力系數(shù)（下圖為某新翼型與同厚度常規(guī)翼型升阻比、升力系數(shù)的對比）綠色為新翼型數(shù)據(jù)。

　　制造工藝因素與設(shè)計相關(guān)性在規(guī)范中的越來越重視，針對結(jié)構(gòu)鋪層和夾心結(jié)構(gòu)需要考慮位置偏差、鋪層遞減、纖維角度偏差、褶皺、發(fā)白、纖維含量；針對粘接需要擴充表面處理、粘接膠自由端外形，氣泡，粘接厚度，固化度，后固化檢查方法。1.0以上制造缺陷的影響通過實驗量化評估，結(jié)合制造夠差在葉片的設(shè)計計算中考慮。1.1以上制造缺陷的影響通過理論計算分析評估。1.3來進(jìn)行實驗以及計算分析上述缺陷。

　　我們可以不可以引入一些增值部件，提供發(fā)電量，像VG的方法提高發(fā)電量， VG就是抑制根部氣流分離和穩(wěn)定尖部氣流，擾流器用來改善根部過小弦長和扭角，翼刀改善根部流動，副翼/格尼襟  翼調(diào)整葉片載荷提高發(fā)電量，葉尖小翼可以提升發(fā)電，降低噪聲。

　　隨著機組大容量開發(fā)的需求，葉片長度增長，也帶來了一些問題，比如說葉片氣彈問題，整機引入多體動力學(xué)分析，第二凈空問題，通過新材料的使用，包括減輕重量+增加剛度。如果這塊可以完成的話，我們?nèi)~片是不是可以做的更加長。

　　葉片環(huán)境的適應(yīng)性，南方項目冬季葉片結(jié)冰情況普遍存在，從葉片及控制側(cè)定多個角度真最性的提出解決方案。高海拔項目，環(huán)境空氣密度低，葉片容易出現(xiàn)失速問題，從翼型設(shè)計到控制策略都需要做相應(yīng)的設(shè)計調(diào)整。我們的葉片設(shè)計的時候，是不是可以增加更多的裝置，改善氣體流動。風(fēng)沙、降水量大的項目，容易侵蝕葉片前緣，影響葉片氣動性能，需要對前緣進(jìn)行保護(hù)。前緣保護(hù)產(chǎn)品能夠有效減緩基材及涂層的衰退。我相信在座很多做這方面的研究，我們現(xiàn)在用了一些方案，基本全部采用葉片保護(hù)的方式。

　　對于說一下葉片運行狀態(tài)的監(jiān)控，我們看到一方面需要提高發(fā)電量，一方面是載荷，如何提高發(fā)電量和載荷的平衡，我們加一些傳感器進(jìn)行一些監(jiān)控，讓它可以更加長周期的發(fā)展，由于時間關(guān)系，我今天演講就到這里，謝謝大家！