ansys風(fēng)電葉片的案例
重通成飛將出席Carbontech 2018--風(fēng)電行業(yè)發(fā)展論壇，講述海上風(fēng)電葉片的精彩故事！
風(fēng)力發(fā)電是世界可再生能源增長最快的領(lǐng)域，風(fēng)力發(fā)電葉片被普遍認為是高性能碳纖維最重要的增長市場。特別是制造超大型風(fēng)電機組所需葉片，必須使用輕而強、剛而硬的高性能碳纖維復(fù)合材料，保證結(jié)構(gòu)強度的同時避免葉片在風(fēng)載作用下發(fā)生大變形甚至撞擊風(fēng)車支柱。風(fēng)電機組的大型化和海上化都將極大地拉動對碳纖維葉片的需求增長。據(jù)統(tǒng)計2017年，風(fēng)電葉片依然是碳纖維第一大應(yīng)用領(lǐng)域，其消費占碳纖維總需求量的23.5%。
分析丨風(fēng)電葉片的防護涂層材料
為實現(xiàn)風(fēng)電葉片長期穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，需要在葉片上涂裝防護涂層使得葉片具備優(yōu)良的耐候、耐磨、防污等性能。文中介紹了各種合成高分子樹脂材料在風(fēng)電葉片保護領(lǐng)域的研究進展，包括應(yīng)用最普遍、性能全面的聚氨酯，耐候性極佳、表面能較低的氟聚合物以及粘接性好、附著能力強的丙烯酸樹脂等。這些聚合物以單一組分或幾種材料復(fù)合的形式制備成單層或多層的防護涂層，以期使得葉片涂料具備優(yōu)異的防護性能。
風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源，已越來越受到世界各國的關(guān)注，對風(fēng)能的有效利用有助于實現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)多元化，減少環(huán)境污染。截止2009年底，我國風(fēng)電實現(xiàn)并網(wǎng)達到1613萬kW,同比增長92%。風(fēng)力發(fā)電市場的迅猛拓寬，勢必帶動相關(guān)裝置設(shè)備需求的快速增長，保證這些設(shè)備的質(zhì)量對于促進風(fēng)電發(fā)展尤為重要。https://m.hongyantu.com/goodlist/zq/14153.html
風(fēng)電葉片作為發(fā)電風(fēng)機的重要組成部分，是確保其在惡劣的環(huán)境下長期、穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵所在。風(fēng)電葉片的長度可達60m,葉片防雷擊的工作已有多篇文獻報道，但另一方面，由于風(fēng)電葉片的制造材料如環(huán)氧樹脂玻璃鋼在常年經(jīng)受沙塵、紫外線、暴雨的侵襲后很難保持完好，故需要對葉片表面進行涂裝保護涂層以提高葉片的使用壽命，減少甚至實現(xiàn)葉片在20年以上的零維護。
本文主要介紹作為風(fēng)電葉片防護涂層材料的幾種聚合物樹脂———聚氨酯、氟樹脂、丙烯酸樹脂等，并對其研究方向和發(fā)展進行了展望。
風(fēng)電葉片涂層材料的性能要求
風(fēng)電葉片涂料需要經(jīng)受陽光暴曬，晝夜冬夏的高低溫變化，在高速運轉(zhuǎn)中，會受到風(fēng)沙雨雪的劇烈沖刷，此外，大量沙石、水滴的粘附會嚴重影響其空氣動力學(xué)性能以及降低發(fā)電機組的輸出功率[5。
展開 無人機風(fēng)電葉片自動運維巡檢
葉片是風(fēng)電產(chǎn)業(yè)數(shù)字
化運維管理的薄弱環(huán)節(jié)
1.風(fēng)機作為最高端的loT設(shè)備,除葉片外核心部件如齒輪箱,發(fā)電機的運行與狀態(tài)信息己實現(xiàn)數(shù)字化與智能化;
2.及時定期,完整,清晰的數(shù)字化葉片運行與狀態(tài)信息的獲取,是實現(xiàn)數(shù)字化運維管理的關(guān)鍵,目前的采集手段都不能滿足,包括望遠鏡目測檢查,蜘蛛人,用籃,地面系統(tǒng)等;
3.數(shù)字化,自動化,智能化的管理葉片資產(chǎn),了解工作狀態(tài)與可能損傷進而安排可預(yù)見性的運維作業(yè),最終使風(fēng)機與風(fēng)場的后運維可以降本增效是葉片數(shù)字化運維的目標(biāo).
葉片不平衡導(dǎo)致風(fēng)電機組振動
在風(fēng)電機組運行檢修時要注意是否存在異常的振動，及時采取精確的測量手段，找到振動原因，糾正葉片不平衡，定期清洗檢查葉片，保證風(fēng)電機組的平穩(wěn)運行，提高其可靠性與高效性。
Siemens將關(guān)閉丹麥一家風(fēng)電葉片廠
近日，從外媒獲悉，德國工程集團西門子公司將關(guān)閉位于丹麥Engesvang的葉片廠，因為西門子需要制造更大的葉片，但是這一工廠不可能完成公司的這一要求。
據(jù)報道，此舉將導(dǎo)致員工人數(shù)減少430人。發(fā)言人Rasmus Windfeld說，西門子在丹麥仍有約6500名員工，這比12個月前還要多。
西門子在丹麥的另外兩個葉片廠將接管Engesvang工廠的生產(chǎn)任務(wù)。
西門子風(fēng)力發(fā)電公司于2006年2月收購了位于丹麥Engesvang的前LM Glasfiber葉片廠。而在此大約一年之前，該公司還收購了丹麥風(fēng)力發(fā)電機制造商Bonus Energy 。 到目前為止，西門子風(fēng)電公司的大部分員工都在丹麥。
聚氨酯價格https://www.hongyantu.com/index.php?r=good&cd=10&cd2=1004
展開 產(chǎn)業(yè)研究｜風(fēng)電葉片芯材怎么選？該材料異軍突起
葉片芯材（結(jié)構(gòu)泡沫）是風(fēng)電葉片的關(guān)鍵材料，在葉片的前緣、后緣以及腹板等部位，見圖1，一般采用夾層結(jié)構(gòu)來增加結(jié)構(gòu)剛度，防止局部失穩(wěn)、提高整個葉片的抗載荷能力，同時憑借較低的密度助力葉片向輕量化、大尺寸化方向發(fā)展。芯材占葉片材料成本的 10%到 15%，如今芯材在葉片應(yīng)用主要包括巴沙輕木、PVC 泡沫、PET 泡沫等，其在風(fēng)電使用占比見圖2，可以看到目前使用量最大的還是巴沙輕木，其次PVC、PET。
圖1 葉片芯材使用示意圖
圖2 葉片各種芯材使用比例
巴沙輕木
巴沙輕木，輕木是天然生長的，盛產(chǎn)于南美的厄瓜多爾，全球 90%以上的輕木都是來自于厄瓜多爾，厄瓜多爾肥沃的土壤、年均90 英寸的降雨量及熱帶雨林的充裕日照等得天獨厚的自然條件是巴沙輕木快速健康成長的重要因素。巴沙輕木是世界上最輕的樹木，每立方米僅重 150 公斤，一個成年人可以抬起約等于自身體積 8 倍以上的輕木。同時巴沙輕木還是世界上生長最快的樹種，需要 5-7 年即可由樹苗長為 90 英尺的高大樹木。由于樹木的生產(chǎn)周期限制了供應(yīng)，每次風(fēng)電需求爆發(fā)，巴沙輕木都會供不應(yīng)求。
PVC泡沫
以乙烯基聚合物為基礎(chǔ)，通過貫穿的芳香酰胺聚合網(wǎng)絡(luò)的合金泡沫材料, 由聚氯乙烯、發(fā)泡劑、交聯(lián)劑等塑料助劑等，經(jīng)過投料、共混、模壓、后處理、模壓等復(fù)雜的工序制成。習(xí)慣稱為交聯(lián)PVC泡沫芯材，是復(fù)合材料夾層結(jié)構(gòu)的理想芯材。該產(chǎn)品綜合機械性能優(yōu)異，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有很高的性價比，在風(fēng)電，和水上船艇等領(lǐng)域已經(jīng)有著廣泛的應(yīng)用。PVC 泡沫原板的兩大供應(yīng)商分別是瑞典的戴鉑DIAB公司和意大利的 Maricell 公司，國內(nèi)多為進口原板再加工。
展開 從航空航天到風(fēng)電葉片，且看RTM工藝全流程仿真
風(fēng)電葉片制造領(lǐng)域的 RTM 工藝
風(fēng)電葉片生產(chǎn)同樣需要制造出強度更高、重量更輕且更具可持續(xù)性的部件。RTM 工藝與樹脂直 接灌注技術(shù)的應(yīng)用，是風(fēng)電葉片制造領(lǐng)域的一項重大突破，可生產(chǎn)出強重比優(yōu)異、成型周期更短 的風(fēng)機葉片。
樹脂傳遞模塑成型工藝帶來的高一致性與可重復(fù)性，能夠幫助制造商滿足嚴格的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，確保 每一片葉片都能實現(xiàn)最優(yōu)性能，同時提升整體產(chǎn)能。
國防軍工制造領(lǐng)域的 RTM 工藝
從防彈裝甲、抗爆結(jié)構(gòu)件，到頭盔與特種車輛部件，RTM 工藝在高性能復(fù)合材料的制造中發(fā)揮 著關(guān)鍵作用，生產(chǎn)出的制品可耐受沖擊、溫度波動及各類極端工況。
憑借耐用性、精準(zhǔn)度與設(shè)計靈活性的完美結(jié)合，樹脂傳遞模塑成型工藝正逐漸成為現(xiàn)代軍工領(lǐng)域 中一種極具價值的復(fù)合材料生產(chǎn)方法。
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展開 風(fēng)電行業(yè)新里程！聚氨酯葉片首次實現(xiàn)批量交付！
風(fēng)機葉片輕量化和大型化是風(fēng)電領(lǐng)域發(fā)展的趨勢，未來隨著風(fēng)電上網(wǎng)標(biāo)桿電價不斷下調(diào)，風(fēng)電平價時代漸行漸近，成本壓力也促使行業(yè)尋找新材料替代的途徑。傳統(tǒng)的環(huán)氧樹脂材料在風(fēng)電葉片上的大規(guī)模應(yīng)用已超過30年，但隨著低風(fēng)速風(fēng)電開發(fā)的興起，風(fēng)機葉片越做越長，環(huán)氧樹脂材料葉片在價格、工藝等方面的瓶頸已經(jīng)顯現(xiàn)。聚氨酯材料的優(yōu)勢在于：機械性能好，具有比環(huán)氧樹脂更低的粘度和更好的流動性;放熱峰低于環(huán)氧樹脂，可以降低樹脂放熱對泡沫芯材的影響;能更好地與玻璃纖維進行結(jié)合，具有更好的長期抗疲勞性能。這些優(yōu)勢使得聚氨酯材料能制成更輕更長的風(fēng)機葉片，帶來更高發(fā)電效率并降低發(fā)電成本，因此聚氨酯葉片替代部分環(huán)氧葉片成為了一種趨勢。
玻璃纖維噴涂https://www.hongyantu.com/goodlist/zq/16002.html
CPIC在風(fēng)電紗上處于領(lǐng)先地位，產(chǎn)品得到國內(nèi)外主流客戶的批量使用，是公司一直以來的拳頭產(chǎn)品。為了進一步強化在風(fēng)電紗產(chǎn)品的優(yōu)勢，CPIC從2009年開始布局在聚氨酯用紗的開發(fā)。十年磨一劍，CPIC研發(fā)中心和COVESTRO研發(fā)團隊一起攻關(guān)，對浸潤劑配方、低水分工藝、聚氨酯測試技術(shù)做了系統(tǒng)的研究，進行了上百次的試驗，終于開發(fā)出了聚氨酯風(fēng)電葉片專用紗467W。繼2016年上玻院使用CPIC生產(chǎn)的聚氨酯織物在阜寧工廠39.5米灌注試驗生產(chǎn)了全球第一支全聚氨酯葉片， 2018年全球第一套主梁和腹板使用聚氨酯樹脂55.2m葉片在遼寧鐵嶺成功掛機之后， 2019年4月中旬又有重大進展，時代新材使用CPIC聚氨酯織物灌注新研制的2.2兆瓦世界最長新型高性能聚氨酯樹脂體系風(fēng)機葉片在株洲光明工廠下線。這批葉片經(jīng)過遠景現(xiàn)場驗收并實現(xiàn)了批量交付，終于從聚氨酯葉片試驗實現(xiàn)了商業(yè)化銷售。
展開 東方風(fēng)電自主研發(fā)國內(nèi)最長葉片下線
6月27日，東方電氣風(fēng)電有限公司具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)、國內(nèi)首款10MW功率等級B900A型葉片在天津葉片公司下線，該葉片長90米，是目前國內(nèi)功率等級最大、長度最長的風(fēng)電葉片。
鳳凰高性能環(huán)氧樹脂https://m.hongyantu.com/goodlist/sz/48344.html
B900A型葉片采用氣動性能優(yōu)異的先進翼型，葉片外形整體后掠，有利于在大風(fēng)情況下通過增大葉片的扭轉(zhuǎn)變形來降低載荷；主梁帽采用性能優(yōu)異的碳纖維材料，有效降低葉片重量和載荷；防雷系統(tǒng)按照IEC一級防雷等級標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，采用雙回路雷電流通道，通過對葉片防雷系統(tǒng)全方位仿真分析和實物測試，驗證了防雷的可靠性，有效降低葉片遭受雷擊的風(fēng)險。該葉片具有氣動性能優(yōu)異、載荷低、可靠性高、綜合性能好等特點。
B900A型葉片的成功下線，標(biāo)志著東方風(fēng)電已完全具備大功率海上風(fēng)電葉片研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造能力，將有力推動中國海上風(fēng)電發(fā)展。
展開 GTS激光跟蹤儀服務(wù)風(fēng)電行業(yè)，提升百米風(fēng)機葉片運輸安全
風(fēng)力發(fā)電是當(dāng)前廣泛運用的清潔能源發(fā)電方式之一，風(fēng)力發(fā)電主要利用風(fēng)力帶動風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，再通過增速機將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來促使發(fā)電機發(fā)電。目前最長的風(fēng)車葉片尺寸已經(jīng)達到了130米，超長的葉片給運輸帶來了巨大的難題：如何將100米長的葉片牢牢固定在運輸卡車上？為了解決運輸難題，人們設(shè)計出了一款用于固定風(fēng)車葉片的工裝。
風(fēng)機葉片運輸
測量需求
葉片固定工裝由底座和安裝位兩部分組成，底座長度在4-5米。需要測量內(nèi)容主要包括：安裝定位面與底座之間的垂直度，及底座的平面度，零件的長寬尺寸等。
測量示意圖
解決方案
由于風(fēng)車葉片固定工裝尺寸較大且不易搬動，我們使用中圖儀器GTS3600激光跟蹤儀，配合1.5英寸反射靶球以及SpatialMaster測量軟件在車間現(xiàn)場對工裝進行測量。測量過程中需要采集工裝底座正反兩面的的特征，利用SpatialMaster 測量軟件中的定位轉(zhuǎn)站功能，可以很輕松地將正反兩面的測量數(shù)據(jù)拼接在一起，再評價兩面的平面度以及與定位面之間的垂直度。通過SpatialMaster 軟件的向量組查詢功能，可以直觀地反應(yīng)出該零件的底座呈兩端低中間高的彎曲變形。
測量現(xiàn)場圖
底座測量數(shù)據(jù)
底座數(shù)據(jù)誤差圖
總結(jié)
通過中圖儀器GTS系列激光跟蹤儀搭配SpatialMaster 測量軟件可有效降低風(fēng)電工裝生產(chǎn)、裝配過程中的誤差風(fēng)險，大大提高裝配精度。中圖儀器GTS系列激光跟蹤儀安裝簡易、使用方便，既能保證大的測量空間，又能保證較高的測量精度，設(shè)備還攜帶無線模塊，支持遠距離無線傳輸，能夠滿足用戶在各類復(fù)雜條件下的測量需求。
展開 GE發(fā)布陸上風(fēng)電新機型Cypress 采用碳纖維分段葉片
近日，GE可再生能源公司推出了一款名“Cypress”的新型陸上風(fēng)電機組平臺，以及“Cypress”平臺機型5.3MW-158機組。該平臺改進了GE公司的2MW和3MW系列機組的技術(shù)，該系列裝機容量已接近20GW（2000萬千瓦），并采用2017年推出的4.8MW-158機組的架構(gòu)。
據(jù)GE稱，“Cypress”的設(shè)計旨在全生命周期內(nèi)，使GE能夠提供更廣泛的額定功率覆蓋范圍和輪轂高度，以滿足5MW范圍內(nèi)的客戶需求。與GE的3 MW機組相比，該平臺在平臺壽命期內(nèi)的年發(fā)電量（AEP）可以增加50％。這是GE今年推出的第二個主要技術(shù)平臺，該公司于3月推出了Haliade-X海上風(fēng)機平臺。
GE表示，“Cypress”平臺將采用兩段式碳纖維葉片設(shè)計，使得葉片更長，同時降低運輸難度，以便滿足更多的場址需求。同時，更長的葉片還可以提高年發(fā)電量，并有助于降低平準(zhǔn)化度電成本（LCOE）。GE還表示，碳纖維葉片是基于GE陸上風(fēng)電單元、GE全球研究中心和GE LM風(fēng)電之間的長期合作伙伴關(guān)系而開發(fā)的。
“Cypress”平臺專為IEC（S）風(fēng)速而設(shè)計，并通過其塔頂電氣系統(tǒng)幫助進行高空維修和故障排除來起到提供機組增強功能。GE表示，基于計劃、環(huán)境條件和預(yù)測服務(wù)的組合功能旨在幫助確保更高的機組可靠性、更長的正常運行和發(fā)電時間，來最終降低客戶的生命周期成本。
（來源：composite world）
展開 
玻纖增強環(huán)氧樹脂復(fù)合材料大型風(fēng)電葉片灌注銀紋失效分析與解決方案
海上及陸上低風(fēng)速風(fēng)電的發(fā)展促使風(fēng)電葉片的長度和根部直徑急速增大，隨之而來的是超大型葉片根部灌注銀紋問題的產(chǎn)生。
研究表明葉片根部灌注的銀紋問題主要發(fā)生在樹脂灌注固化過程。本文通過研究調(diào)整葉片根部樹脂灌注固化產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，減緩葉片后固化過程的內(nèi)應(yīng)力釋放，有效地解決了大型風(fēng)電葉片根部的灌注銀紋問題。
1. 現(xiàn)狀及因素分析
1.1
葉片銀紋問題
銀紋，一般指在玻璃態(tài)聚合物或某些半結(jié)晶性聚合物及環(huán)氧樹脂中，由于應(yīng)力或環(huán)境因素的影響，在表面或內(nèi)部出現(xiàn)的微小而稠密的裂痕。這種微裂痕的截面能使光線全反射從而出現(xiàn)銀色閃光故而稱之為銀紋（Crazing）。
風(fēng)電葉片的主體結(jié)構(gòu)是環(huán)氧樹脂增強玻璃纖維，通常采用真空輔助灌注（VARI）工藝成型，容易因為工藝因素出現(xiàn)銀紋現(xiàn)象，如圖1所示。
圖1. 風(fēng)電葉片銀紋問題
1.2
葉片銀紋的發(fā)展趨勢
在實際生產(chǎn)過程中，銀紋問題隨著葉片大型化的發(fā)展趨勢越來越明顯。從表1中可以看出在選取的5個序列的葉片中，銀紋問題主要出現(xiàn)在60m、70m、80m級別的葉片中，這些葉片的特點是根部節(jié)圓直徑（BCD）為2800mm~3600mm，所需要的灌注時間也比其他葉片長。
表1. 葉片類型與銀紋問題的關(guān)系
1.3
銀紋與葉片灌注固化工藝
葉片灌注銀紋通常出現(xiàn)的位置在根部，距離根部端面1.5m~2.5m區(qū)域，通常為葉片迎風(fēng)面及背風(fēng)面整個環(huán)向一圈，如圖1、圖2所示。
從葉片的鋪層結(jié)構(gòu)來看，銀紋問題發(fā)生區(qū)域并非在根部鋪層厚度達到150層的最厚區(qū)域（見圖2(a)A區(qū)），而是發(fā)生在厚度只有40層~60層的厚度過渡區(qū)域。
展開 干貨直播 I 風(fēng)電行業(yè)9個主題：STAR-CCM+、結(jié)構(gòu)強度、葉片流場、電磁、多體疲勞...
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本次研討會圍繞風(fēng)電裝備研發(fā)過程中涉及到的整機性能、風(fēng)環(huán)境、葉片流場、氣彈流固耦合，葉片復(fù)合材料、結(jié)構(gòu)強度、電磁、振動噪聲、齒輪傳動、多體疲勞，機組熱管理、儲能、區(qū)域能源、數(shù)字化運維等領(lǐng)域，結(jié)合西門子工程咨詢在風(fēng)電行業(yè)最佳實踐，分享 Simcenter 仿真與測試技術(shù)在風(fēng)電領(lǐng)域的前沿應(yīng)用。
邀請部門
總體部、葉片設(shè)計部門、仿真計算、機械傳動設(shè)計、機電控制、液壓設(shè)計、散熱分析、電機設(shè)計等部門
邀請對象
數(shù)字孿生研究人員、技術(shù)總監(jiān)、CAE 專家、測試工程師、設(shè)計工程師、控制工程師、相關(guān)高校老師及學(xué)生
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01
時間：8月15日
分會場一：Simcenter STAR-CCM+風(fēng)機葉片氣動性能仿真及優(yōu)化方案
本次研討會主要介紹 STAR-CCM+在風(fēng)機葉片氣動性能仿真及優(yōu)化的解決方案，主要包含：
葉型優(yōu)化：型線導(dǎo)入，網(wǎng)格設(shè)置，葉型參數(shù)優(yōu)化及拓撲優(yōu)化技術(shù)，轉(zhuǎn)捩模型
動網(wǎng)格技術(shù)：滑移網(wǎng)格，嵌套網(wǎng)格，網(wǎng)格變形
運動定義：葉素動量法，運動坐標(biāo)系，剛體運動，六自由度運動
葉片氣彈流固耦合分析方法等
分會場二：先進復(fù)合材料葉片設(shè)計分析制造一體化
Fibersim作為先進復(fù)合材料結(jié)構(gòu)開發(fā)平臺，提供了專門針對風(fēng)機葉片的高效設(shè)計迭代方法及同CAE工具的雙向鏈接接口。
展開 國產(chǎn)碳纖維在風(fēng)電葉片產(chǎn)業(yè)中的機會 ——七論國產(chǎn)碳纖維產(chǎn)業(yè)化之路
最近風(fēng)電葉片碳纖維年用量超過2萬噸的現(xiàn)象引起了大家的關(guān)注，從碳纖維生產(chǎn)企業(yè)到復(fù)合材料生產(chǎn)廠家都紛紛涌入風(fēng)電行業(yè)，希冀在這個行業(yè)撈到一桶金。作者希望通過本文與大家分享對碳纖維復(fù)合材料在風(fēng)電葉片中大量應(yīng)用的分析，并再一次共同探討國產(chǎn)碳纖維產(chǎn)業(yè)化之路。
1 風(fēng)電葉片碳纖維用量劇增現(xiàn)象的剖析
近來碳纖維復(fù)合材料界傳遞著一個喜人的消息，就在四年前一些權(quán)威大佬認為碳纖維在風(fēng)電葉片大量使用碳纖維為時尚早，風(fēng)電行業(yè)領(lǐng)頭企業(yè)VESTAS瀕臨破產(chǎn)之際，2015年碳纖維在風(fēng)電葉片上的全球應(yīng)用就像2009年波音787首飛成功一樣，用量急劇增加，繼航空用碳纖維用量需求達到2萬噸之后，ZOLTEK的大絲束碳纖維變成市場上的槍手貨，需求超過2萬噸，VESTAS也轉(zhuǎn)虧為盈。在風(fēng)電葉片的碳纖維用量中，VESTAS占了80%以上。以VESTAS中國供應(yīng)商為主國內(nèi)生產(chǎn)風(fēng)電葉片碳纖維用量見表1，2018年江蘇澳盛和威海光威成了碳纖維的最大用戶，兩家的用量即將突破萬噸，市場上大絲束碳纖維供不應(yīng)求。林剛先生連續(xù)四年為大家提供了全球碳纖維市場報告，作者將其中有關(guān)風(fēng)電葉片的數(shù)據(jù)匯總見表2（2017年用量嚴兵的說法是24000噸，若按此數(shù)據(jù)修正的數(shù)據(jù)見表中括號所示）。其中風(fēng)電葉片用碳纖維與其制品的單價在此進行了調(diào)整，從而其產(chǎn)值也相應(yīng)發(fā)生了變化，2015年以前主要采用預(yù)浸料或織物的真空導(dǎo)入，部分采用小絲束碳纖維，因此平均價格高一些，近年來主要采用大絲束碳纖維拉擠梁片，價格降低了很多。從用量和制件產(chǎn)量來看是急劇增加，但創(chuàng)造的產(chǎn)值實際上是降低了。但正因為風(fēng)電葉片（主要是大梁）碳纖維復(fù)合材料制品價格大幅降價，才成就了碳纖維用量的急劇增加，反映了引導(dǎo)工業(yè)領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用碳纖維的方向——“買得起”（Affordability）。
展開 Ansys風(fēng)電行業(yè)應(yīng)用概述
風(fēng)機結(jié)構(gòu)
? 葉片：葉片質(zhì)量，剛度，失穩(wěn)、升力系數(shù)，阻力系數(shù)等
? 輪轂：強度、剛度、疲勞耐久、質(zhì)量、俯仰角等
? 齒輪箱：齒輪、軸承等部件優(yōu)化設(shè)計，整機靜態(tài)、NVH、動力學(xué)特性
? 發(fā)電機：電磁仿真、電磁載荷計算，定子、轉(zhuǎn)子、整機應(yīng)力、變形、模態(tài)、熱交換
? 電氣設(shè)備：散熱、EMI/EMC、結(jié)構(gòu)
? 塔筒：強度、剛度、疲勞耐久
? 塔基：海上載荷、地震分析
風(fēng)機類型（按傳動鏈分類）
風(fēng)機的工程挑戰(zhàn)
實現(xiàn)這些優(yōu)勢所需的仿真功能
轉(zhuǎn)子空氣動力學(xué)和聲學(xué)
葉片，機艙和塔架結(jié)構(gòu)設(shè)計
Power Generation and Transformation
風(fēng)場
控制系統(tǒng)及軟件
預(yù)測性維護和數(shù)字孿生
Proven Simulation Solutions For Wind Turbines
應(yīng)用案例
轉(zhuǎn)子空氣動力學(xué)和聲學(xué)
轉(zhuǎn)子空氣動力學(xué)
主要挑戰(zhàn)
? 提高轉(zhuǎn)子效率以最大限度地提高年發(fā)電量（AEP）
? 葉片形狀優(yōu)化，可根據(jù)安裝地點的風(fēng)量來定制設(shè)計
? 可靠的空氣動力學(xué)預(yù)測，用于主動控制策略
? 精確的氣動載荷計算可實現(xiàn)有效的結(jié)構(gòu)設(shè)計
這些挑戰(zhàn)涉及巨大的仿真復(fù)雜性
? 湍流模型的高精度和快速求解
? 高效且易于使用的嵌入式優(yōu)化工具
? 大型模型高性能計算支持
Ansys如何幫助應(yīng)對挑戰(zhàn)
? 靈活，快速的工作流程：Ansys Fluent中具有自動網(wǎng)格創(chuàng)建和最創(chuàng)新的MOSAICTM技術(shù)的端到端工作流程
? 內(nèi)置的優(yōu)化功能：輔助求解器可自動優(yōu)化葉片形狀
? 求解效率：破紀(jì)錄的高性能計算可擴展性更快地解決復(fù)雜問題
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