风电叶片：旋转跳跃我永不停歇

　　　　
　

　　二、接下来我们来看看风力发电机叶片是如何生产的

　　　
　　

　　风电叶片的优化设计要满足一定的设计目标，其中有些甚至是相互矛盾的，如：
　　
　　•年输出功率最大化；
　　
　　•最大功率限制输出；
　　
　　•振动最小化和避免出现共振；
　　
　　•材料消耗最小化；
　　
　　•保证叶片结构局部和整体稳定性；
　　
　　•叶片结构满足适当的强度要求和刚度要求。
　　
　　风电叶片设计可分为气动设计和结构设计这两个大的阶段，其中气动设计要求满足前两条目标，结构设计要求满足后四条目标。通常这两个阶段不是独立进行的，而是一个迭代的过程，叶片厚度必须足够以保证能够容纳腹板，进步叶片刚度。
　　
　　(1)外形设计
　　
　　叶片气动设计主要是外形优化设计，这是叶片设计中至关重要的一步。外形优化设计中叶片翼型设计的优劣直接决定风机的发电效率，在风机运转条件下，活动的雷诺数比较低，叶片通常在低速、高升力系数状态下运行，叶片之间活动干扰造成活动非常复杂。针对叶片外形的复杂活动状态以及叶片由叶型在不同方位的分布构成，叶片叶型的设计变得非常重要。目前叶片叶型的设计技术通常采用航空上先进的飞机机翼翼型设计方法设计叶片叶型的外形。先进的CFD技术已广泛应用于不同类型气动外形的设计，对于低雷诺数、高升力系数状态下风机运行条件，采用考虑粘性的N-S控制方程分析叶片叶型的流场是非常必要的。
　　
　　(2)结构设计
　　
　　目前大型风电叶片的结构都为蒙皮主梁形式，如图1所示为典型的叶片构造形式。蒙皮主要由双轴复合材料层增强，提供气动外形并承担大部分剪切载荷。后缘空腔较宽，采用夹芯结构，进步其抗失稳能力，这与夹芯结构大量在汽车上应用类似。主梁主要为单向复合材料层增强，是叶片的主要承载结构。腹板为夹芯结构，对主梁起到支撑作用。

　　

　　　
　　（3）材料选择
　　
　　风电叶片发展初期，由于叶片较小，有木叶片、布蒙皮叶片、钢梁玻璃纤维蒙皮叶片、铝合金叶片等等，随着叶片向大型化方向发展，复合材料逐渐取代其他材料几乎成为大型叶片的唯一可选材料。复合材料具有其它单一材料无法相比的上风之一就是其可设计性，通过调整单层的方向，可以获得该方向上所需要的强度和刚度。更重要的是可利用材料的各向异性，使结构不同变形形式之间发生耦合。比如由于弯扭耦合，使得结构在只受到弯矩作用时发生扭转。在过往，叶片横截面耦合效应是一个让设计职员头疼的困难，设计工程想方想法消除耦合现象。但在航空领域人们开始利用复合材料的弯扭耦合，拉剪耦合效应，进步机翼的性能。在叶片上，引人弯扭耦合设计概念，控制叶片的气弹变形，这就是气弹剪裁。通过气弹剪裁，降低叶片的疲惫载荷，并优化功率输出。
　　
　　三、接下来我们再看看风机叶片是怎么运输的

　　　　
　　

　　风机叶片运输车辆设备参数：（2M风机叶片实际转盘到后轮长22米（后又变为24米），总车长27米（29米），车宽3米。叶片长45.3米,两支点相距26.4米。）
　　
　　①单叶片尺寸：长40..3 米，支点24.6 米，重6.25 吨
　　
　　②车辆尺寸（未装叶片，前抽5 米后抽拉4 米）： 轴距18 米，车辆总长29.5 米左右，  抽拉时状态,运输双叶片40.2米，前抽5米后抽4米
　　
　　③双叶片装车后车辆总长在45 米左右，总宽在4.5 米左右，总高在4.9 米左右， ④从车盘最后一桥到叶尖有21.5 米距离（即叶片扫空范围）
　　
　　总要求：
　　
　　①道路总坡度不大于 15%，平路变上坡路的坡度不大于4%，下坡路变平路坡度不大于4%，防止托尾；
　　
　　②道路在 23 米距离内落差不大于24 厘米，防止挂车底盘与地面接触；
　　
　　四、接下来我们再看看风电机组是怎么安装的

　　　　　

　　在风光悠长悠的大道上，
　　
　　寒风携着愁怨在空中飘飘荡荡，
　　
　　风车怀着一颗从容淡定的心，
　　
　　把自己变成一名看客，
　　
　　审视同伴在戈壁的舞台上优雅地飞旋。
　　
　　飞旋出电流，  演绎穿越世界地快乐；
　　
　　飞旋出激情，  涤荡人们的心田。
　　
　　生活永远在轻舞地旋转中绚丽多彩，
　　
　　日子也将一帆风顺地逍遥自在。
　　
　　在这条风光悠长悠的大道上，
　　
　　风车飞旋的模样任岁月见证——
　　
　　春天，风轮轻轻旋转随野花盛开；
　　
　　夏天，雨中淋漓涌起风轮心中点点呼唤；
　　
　　秋天，风轮与明月清风朝夕相伴翩翩起舞；
　　
　　冬天，寒风刺骨无法吹灭风轮心中的信念。
　　
　　风车欢快的飞旋着，
　　
　　飞旋在这条风光悠长悠的大道旁。
　　
　　他们有自我深深的期盼啊！
　　
　　期盼一位着红装的姑娘，
　　
　　顺着这条风光悠长悠的大道来到他们身旁。
　　
　　她是呵护风机的美丽姑娘啊！
　　
　　是风车唯一的爱恋。
　　
　　她像一片轻柔的云彩，
　　
　　束缚住风车多情的视线；
　　
　　她像那沾满露珠的花瓣，
　　
　　给风车带来了一室芳香；
　　
　　她象那祁连山上的雪莲花啊!
　　
　　给风车带来了心灵的宁静和追求。
　　
　　她用心打理风机的姿态是那样的美，
　　
　　美得象席慕容的一首抒情诗；
　　
　　她爱护风机的心是那样的纯，
　　
　　纯得象一块晶莹剔透的水晶石。
　　
　　她清丽秀雅的脸上始终荡漾着春天般美丽的笑容，
　　
　　在风车那流转顾盼的眼睛里，
　　
　　留下不可磨灭的痕迹。
　　
　　为了这甜甜的笑脸，
　　
　　风车不辞辛劳地欢快地转动啊！
　　
　　转动在这风光悠长悠的大道旁。
　　
　　爱的等待是一件很简单也好艰难的事情，
　　
　　而风车却义无反顾地飞旋在，
　　
　　这条风光悠长悠的大道旁，
　　
　　——不论冬去春来。