碳纤维提升了风机叶片的性能

封面故事碳纤维提升了风机叶片的性能摘要󰀁随着轮机叶片尺寸的增长工程师选择在梦幻波音喷射飞机上采用的碳材料巨型风轮叶片的制造出现了新工艺关键字󰀁风机叶片材料可靠性改良碳纤维增强塑料󰀂 !∀轻木核泡沫核心作者󰀁#∃%&∋(∃)∗如今随着人们对风机的需求急剧上升动摇了这一长期经风机厂这些地区常年都有稳定而且充足的草原风加利福尼营不景气领域材料技术的发展亚州密歇根州纽约州以及其他九个州也建立了风机厂在过去的大约+,年间风机叶片是由钢化玻璃热塑合成美国现在正在赶超德国将在;,Α,年底成为世界上最大材料制成这也是长期以来制造船舶以及一些汽车零部件的技的风力发电安装基地Β压能源公司Χ日七−Δ󰀁Ε/)引&。‘Φ)晒Χ刀队术著名的雪佛莱科尔维特汽车仪表盘也是采用这阴Ε。叨;一Ε,Α沥娜Γ可再生能源部门副总裁Η3󰀂−∃:ϑΙ−0)说道种材料—比如非常该公司是世界上这一领域最大的经营者其它类似的公司还最近一次风机行业的变革才刚刚开始位于美国亚利桑有印度的∋%Κ3朋能源公司Λ西班牙的0Β(.)0公司以及丹麦的那州∋)∃七−./01)市的2∀3合成材料公司󰀂45∋−)6)7󰀂9∃)∗0:/)6.−0.风力系统公司;,,<年Α月西门子公司宣布了向这一先生指出相比三年前仅有的;家在;,,<年年底美国会有领域市场扩张的计划八家生产风机叶片的公司;,,=年>月已经宣布了;<家新厂风机的零部件有成千上万个大多数零部件都安置在一个的修建计划称作引擎舱的大盒子当中这个盒子位于塔顶处安放了能够∀2工公司在美国爱荷华州)?≅−7∃市建立了一家新的叶片将机械能转换为电能的发电机巨型合成风机叶片以及钢塔在生产厂该地区在;,,=年由于过度开发器械工业而变得荒芜组装现场旁边建好避免了运输的不便和高额的成本在得克萨斯州俄克拉荷马州以及北达科他州已经建立了许多从;,,;年开始4Β公司就将它生产的>∋ΜΝ风机转子直Ο,#4∋3Β??4Ν∋【≅≅≅/).&7)≅.)∃()1封面故事径增加到<;率(Χ;ΘΑ英尺Γ,,个美国家庭提供电能—大约Α个百分点—功率系数每增加一个点就可为巧,增加了安装容量系数风机功可靠性的改良同时也是新设计和材;年料变革的主要目的在;,,风机的技术状态只能生产低于现在的<ΡΣ的电量远程监控诊断以及Β〔可靠性监控使用技术的进步提高了>;Σ风机的可靠性,一个>Σ可靠性增加能为Ρ能公司的Ιϑ∃−)说道,,个家庭提供电能但是可靠性对于一些风机来说成为问题的激增使现有材料系统的负担成倍增加例如因为尺寸和能量由爱迪生国际公司和约翰迪尔公司赞助的美国风力发电厂的风机叶片开裂公司促使它的供应商在印度的本土市场上—回收超过>,;,片叶片同样的问题也发生在∋%Τ17∃—∋%Τ1∃7国际叶片不适合风力发电的要求∋%Τ1∃7:)7Υ∗ς01/∃−0公司客户Μ∋Δ9公司运营总监∋卜说道两台由Η)−.0.风力系统公司给美国加利福尼亚州索拉诺县的高速风力发电项目提供).6−0.公司生产的风机在丹麦突然倒塌∋%Τ>,7企业传媒部副了>∋ΜΝ风力发电机总裁ΗΥ6)∗ΩΞ):没有对#).Υ&7?)≅.的采访做出任何回应部分问题出在供应链上量制造商们现在挤压了三年的生产这项工艺至少包括三个革命性的进步包括单机织周期为了填补数量激增的供应商订单更重要的是相比;年前只用了Θ工程设计多织物材料植入的自动运行包括了跨多截面网状形态自动生产形状这以个月时间来生产工程设计存在问题工丁以及∀还有核心和堆形结构,年前的技术来提高风机的体积师们希望用+但是新专利及可控量Κ方向纤维生产能力Μ曲0()/例如上至总纤维量的∴技术的出现证明未来将出现巨大的变革说道最近的专利奖项揭晓了+#用于加固叶片的碳最有希望减少能源成本的机会在于协调低成本材料和Ε玻璃混合机制风机叶片盖帽批量可靠风力设备零部件生产技术之间的关系−−Δ󰀁Ε北卡罗莱纳州󰀂0:Ψ市的+2)Ζ公司Χ日/)7Ε,Α,;一位于美国他们还采用了轻木核来减轻具有高剪切力和压缩强度的叶片转子重量).Υ&7∃)≅.)∃(泡沫核心则被用来生产类似的应用结构以降=>5∃.∀Ζ0()/Γ创始人兼首席科学家Μ07.∃%:[Μ∃卜低成本说道减轻叶片的重量对风机整体重量减轻有巨大影响可是能公司在;,,=年=月获得了一项美国专利该专利将碳必须小心平衡叶片重量和轻型材料高成本之间的关系碳合成纤维和轻木的使用结合起来叶片结构产生的问题设计出新型模块克服了巨型合成材料就是个很好的例子0.连续叶片的尺寸并不是高质量合成材料−−∀󰀁制造梦幻波音=<=Χ匕/Ε).Υ&77)囚.)∃()7Ε,Α,;一=>>工艺使用的原因而是源于结构性能位于美国南卡罗莱纳∴Γ的碳纤维增强塑料Χ󰀂 !ΔΓ比普通的玻璃增强塑料材料∀州格林维尔市Β4公司能源公司工程师!∃7󰀂0Υ:∃说道风机工程设计全球卓越中心的硬度强三倍>大约为每磅]还具备更好更显著的抗疲劳性能纤维纱成本而标准的模块碳纤维成本为每磅]Θ到];,价完全由玻璃纤维Ε环氧树脂合成材料制成的叶片采用全格取决于型号󰀂 !∀利润纱束大小以及采购量叶片长度柔性加工获的空气使它很难在跌送加工过程中清除掉所有捕并在整个叶片体上进行统一加工处理制造过程中返工的可能性很高因为产品废弃的成本很高0(󰀂的:,说道叶∃根据ΜΞ/所说)!Δ来制造风采用碳纤维增强塑料󰀂厂片的质量会受到影响同时制造的成本也高机的四个优点在于0Υ:󰀂∃的Β〔创新技术制造的叶片在整体上分为几部分由外形更薄更高效能量输出更多缆线连接在一起拉伸的缆线穿过导线管连接各部分将模块部分连叶片硬度更高机舱更小采用单向碳Ε环氧树脂盖帽来负担轴张力产生的叶片弯采用轻木网状材料来负担叶片弯曲时横向剪切力圈更加细长的叶片在风机塔和机舱内的负荷就越小曲负荷叶片结构简单/更容易加工装卸Ζ南肋()的公司+2)采用机织碳素纤维以及玻璃纤维材料来制造风机零部件包括纤维层的构建织周期产生全自动+#机织工艺在位于美国北卡罗这个工艺流程不莱纳州罗利市的北卡州立大学内被开发出来从某种程度上来说#纤维结构在每个机+≅≅≅月).8&7【7)≅.心∃(心7」#4∋3Β??4Ν∋Ο>