2018海上风电叶片交流

上海艾朗风电科技 有限公司 AEOLON
艾尔姆风能 叶片制品公司 LM Windpower
额定功率
叶片类型
风轮直径 [m]
螺栓圆直径 [mm] 1800
叶片长度 [m] 37,25
1.5 MW - 1.7 MW
LM 37.3 P2
77
LM 37.3 P3
LM 40.3 P2 LM 40.3 P3 LM 40.3 P LM 42.1 P LM 42.1 P2 2.0 MW - 2.2 MW LM 34.0 P3 LM 40.0 P LM 42.5 P LM 45.3 P LM 47.5 P LM 49.1 P LM 56.8 P 2.5 - 3.2 MW LM 43.8 P LM 48.8 P LM 48.8 P3 LM 48.8 P4 LM 53.2 P LM 54.8 P* LM 58.7 P LM 61.2 P* 4 MW 5-6 MW 8 MW LM 66.5 P LM 73+ LM 84+
1.叶片几何特性
叶片的结构设计是一个复杂的过程，叶片结构设计 以叶片的气动载荷分析为依据，设计目标是充分利
用材料的性能，使大型叶片以最小的质量获得最大
的扫风面积，让叶片具有更强的捕风能力，同时还 要求设计的叶片结构满足强度要求和刚度要求，保
证结构的局部和整体稳定，运行时发生的振动最小
或不出现共振。目前结构设计参考的规范主要有 JEC 国际标准和 DNV GL 标准。
37,25
40,00 40,00 40,00 42,13 42,13 34,00 40,00 42,50 45,20 47,50 49,05 56,80 43,80 48,70 48,70 48,70 53,20 54,80 58,70 61,20 66,50 73+ 88,40
汇报内容
一、叶片厂家情况 二、叶片基本知识
用强度高的翼形蒙皮结构来承受弯曲和疲劳载荷；叶尖
区域常采用薄的翼形结构来满足气动性能的要求。 叶根的联接设计 大型风电叶片大多采用预埋金属件或
螺栓的根端联接形式。
2.叶片结构特性—铺层结构模型
叶片的截面结构主要有箱型梁、I型梁、II型梁等形式。
叶片的上下翼面具有相似的铺层结构，从结构功能上，可将 其划分为6个区域：前缘加强(LER)、前缘面板(LEP)、梁冒(CAP)、
后缘面板(TEP)、后缘单向布加强(TEUD)和后缘加强(TER)。
在叶片的上下翼面之间安装有腹板，用以支撑上下翼面和传 递剪切载荷，叶片的主腹板安装于上下翼面的梁帽之间，在叶根 部位只有主腹板，在其他部位为了增加尾缘的强度，增设副腹板。
2.叶片结构特性—结构设计分析
叶片结构设计：主要有根部联接设计、蒙皮和夹芯设计、主梁设计、预弯式结构设计。
艾郎风电 Aeolon Group
成立于2007年12月 名字取自于古希腊“风神 AEOLOUS”的谐音. 注册资本金一亿元人民币
民营高科技企业
目前有4家全资子公司 风力发电机叶片专业制造商
叶片厂家调查表
厂家名称 公司概况 设计、研发能力 产品类型 产品类型： 2.0 MW、 3.0 MW、 5.0 MW （68m） 6.0 MW （75m） 行业地位及口碑 综合评价 1、成立于2007年12月； 1、2014年7月在临港基地建 2 、注册资本金一亿元人民 设完成国内首个10MW级叶 币； 片测试中心； 3、民营高科技企业 ； 2、与国际知名叶片设计公 4 、目前有 4 家全资子公司； 司Aerodyn和WINDnovation 5 、风力发电机叶片专业制 共同合作，开发设计各种陆 造商。 地和海上风机叶片。 1. 主要客户： 金风、东汽、远景、联合动力、 华锐、西班牙MTOI、韩国 为韩国客户定向 HYOSUNG、加拿大Endurance等； 加工制作过5MW 1. 公司所有产品都通过GL、TUV 海上风机叶片， A类认证； 业绩较少，其陆 2. 被金风科技授予“优秀供应 上产品得到较好 商”称号，在平时的供货过 的评价，质量一 直较为可靠。 程中，金风科技和远景能源 对公司都是免检的； 3. 行业内对其评价：质量可靠。 产品类型： 1. 主要客户： 1. 总 部 位 于 丹 麦 ， 成 立 1、申请了超过170个专利 于 1940 年 ， 1978 年 开 2、专利领域：· 避雷装置· 叶 1.5 MW - 1.7 MW、Repower、GE、Gamesa、Nordex、 始生产叶片； 片气体力学· 叶片和转子设 2.0 MW - 2.2 MW、Suzlon、远景、上海电气、金风、 2. 2001 年 ， 在 中 国 建 厂 ， 计· 生产技术· 叶片监测系 2.5 MW - 3.2 MW、海装等； 总部在北京； 统· 服务和检测系统· 物流； 4.0 MW （66.5m）2、公司所有产品都通过DNVGL认 具有超过19年的 海上风能经验， 3. 总 部 在 伦 敦 的 私 人 投 3、拥有自己的风洞，风洞 5-6 MW （73+m） 证； 资公司； 及CFD的计算被用于长期的 8.0 MW （88.4m）3、具有强大的研发能力和可靠的 质量一直可靠， 同时研发能力雄 4 、目前在国内有 4 个生产 研发工作； 产品质量； 厚。 基地； 4、具有自主设计叶片能力。 4、行业内对其评价：行业领导者。 5 、风力发电机叶片专业制 造商。
1.叶片几何特性
设计过程分为2个部分：即满足（1）和（2）的 空气动力设计 和 结构设计。
空气动力设计即叶片表面最优几何形状的选择。通 常简称为叶片的几何结构，它是由翼型族、弦长、 扭角和厚度等的分布来定义的。 结构设计包括叶片材料的选择以及在外形给定的情况 下，确定符合（4）—（6）的横截面或梁。不可避免
目前，全世界正在运转的风机叶片中约三分之一是艾尔姆公司的产品。2001年，LM公 司在中国建立了第一家工厂，目前中国区总部设在北京，在天津、江阴和秦皇岛都建 有生产厂，员工总数约为2000人，主要为中国和亚太地区风能市场提供风机叶片。LM 拥有超过三十年的行业经验，已成为全球客户的首选供应商。
艾郎风电 Aeolon Group
综合计算。一旦使用CFD使得风能效果与空气动力装置负载建立联系，LM就能利用复杂的程序如Flex5 和 VT8
来计算风机叶片上的负载及能量输出。 在最开始的设计阶段就进行流体动力学计算，用以决定风的流动模式。这种模拟可以用来决定风力在风机叶
片旋转的时候（三维立体）是怎样施力的。模拟结果用以调整叶片的空气动力学设计。LM使用CFD作为风洞测
叶片结构的分析风机叶片的结构分析在结构设计过程 中是重要的一个环节。目前风机叶片一的结构分析基本都 是采用通用的商业有限元软件，比如ANSYS, NAST RAN和 ABAQUS等。 不同的软件在单元模型的选取上有一定的差异，目前 常用的单元模型有壳单元、梁单元和实体单元，其中壳单
元可以模拟叶片表面和夹芯结构以及设置蒙皮与主梁的连
翼型性能大幅下降，年输出功率损失最高达30% 。随着风电
技术发展，欧美国家开发了专用的风机翼型。如美国Seri和 NREL系列、丹麦RISo-A/P/B系列、瑞典FFA-W系列（LM公司 己在大型风机叶片上采用）、Aerodyn和WINDnovation叶片 设计公司产品等。这些翼型各有优势,提升了叶片的性能。
叶片交 流 汇 报
XXXXXXX有限公司
2018年X月汇报内容来自汇报内容一、叶片厂家情况 二、叶片基本知识
三、叶片关键技术
四、交流成果
五、小结
艾尔姆风能叶片制品有限公司是世界上处于领先地位的风机叶片制造商。LM Wind Power 集团在全球超过6300名员工。集团总部位于丹麦柯林，在荷兰阿姆斯特丹设有 全球事务办公室。现在西班牙、美国、加拿大，印度和中国建有生产工厂。LM一直致 力于研发、产品革新，以及为客户提供高效和最优质的服务，在客户心中保持稳固的 地位。
的是两个设计相互交叉，叶片厚度需要足够大适应梁
的有效性。
1.叶片几何特性
风机叶片的气动设计包括外形设计及气动性能计算，气动外形影响叶片把风能转化为机械能
的效率，气动性能是评价叶片外形设计的关键指标。
叶片的外形是若干个翼型截面扫掠而成的。早期水平轴 风机叶片普遍采用航空翼型，如NACA44XX和NACA230XX，它 们具有最大升力系数高和最小阻力系数低等特点，但这些翼 型对前缘粗糙度非常敏感，一旦前缘污染变得粗糙，会导致
玻璃钢复合材料叶片强度高、重量轻、耐老化，因此在大型风力机叶片中被广泛采用。但是玻璃钢叶 片密度较大，随着叶片长度的增加也越来越重，例如当叶片一长度为19 m时质量1.8t，长度增加到34 m时 重5. 8 t，如叶片达到52 m质量高达21t。 随着叶片长度的增加，刚度是一个十分重要的指标，为了加强叶片刚度同时减轻叶片的重量，在大型 和超大型风力机叶片中的局部高应力区域，碳纤维增强复合材料逐渐被采用。丹麦L M公司开发的应用于 5MW风力发电机上的61.5 m长的大型风机叶片，其重量为17.7 t，在横梁和端部就使用了碳纤维增强材料。 Vestas公司在其3M W机型44 m的叶片主梁上也使用了碳纤维，使得叶片重量降至6t，不过碳纤维复合材料
三、叶片关键技术
四、交流成果
五、小结
1.叶片几何特性
风机叶片设计的目的是尽可能地从风中吸收更多的能量，并为了达到这个目标进行优化。
一个优秀的叶片设计必须满足多项技术指标，
其中某些指标会相互制约，具体指标可归纳 如下：
（1）特定风速分布下年发电量最大； （2）最大输出功率限制（失速型机组）； （3）抗极端载荷和疲劳载荷； （4）限制叶尖挠度以避免叶片与塔架碰撞； （5）避免共振； （6）重量小、成本低。
2.叶片结构特性—结构构成
叶片的结构形式：大多采用型钢主梁、蒙皮外壳、夹层腹板、金属预埋件连接叶根与轮毅的结构形式。
主梁
承担大部分弯曲载荷，是叶片的主要承载结构，