風葉

　　隨著經(jīng)濟的發(fā)展與科技水平的提高，生產(chǎn)力大幅度提升，國內(nèi)各行業(yè)對風機的需求加大，需求更細，這也對風機行業(yè)提出了更高的要求。作為風力發(fā)電機的核心部件之一，風葉約占風機總成本的15%-20%，風葉設(shè)計的好壞將直接關(guān)系到風機的性能以及效益。

　　風葉簡介

　　風葉，顧名思義，就是風機葉片。

　　1888年，美國人Charles F. Brush建造了第一臺用于發(fā)電的風機，其風葉采用平板設(shè)計，效率較低。

　　1891年丹麥人Poul LaCour在設(shè)計風葉時，引入了空氣動力學(xué)概念，從而開創(chuàng)了風葉更為科學(xué)的設(shè)計方法。

　　經(jīng)過百年來的發(fā)展，風葉不論從結(jié)構(gòu)、造型，還是制造材料都發(fā)生了極大的改變。

　　隨著風機單機裝機容量的增加，風葉的直徑也不斷上升。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，風葉直徑每增大6%，風能利用率可增加約12%?，F(xiàn)有的2兆瓦風葉直徑可達80m。然而風葉直徑的增大也會帶來制造方面的困難，同時葉片的運輸安裝成本也將大大提升。

　　風葉組成結(jié)構(gòu)

　　風葉由外殼、腹板、梁帽、擋雨環(huán)、人孔蓋、避雷系統(tǒng)等部分組成，不同的部位有不同的效果。

　　1、外殼：風葉的兩個半殼，通常具有較復(fù)雜的空氣動力學(xué)造型。

　　2、腹板：又叫內(nèi)部梁，主要用于支撐葉片外殼，并承擔葉片所受到的彎曲載荷，腹板常采用工字梁結(jié)構(gòu)以減輕重量。

　　3、梁帽：用于連接腹板和葉片外殼

　　4、擋雨環(huán)：安裝于葉根處，用于防止雨水流入風機

　　5、人孔蓋：用于連接葉片與風機主軸

　　6、避雷系統(tǒng)：由于風機較為高大且處于空曠地帶，而雷擊也是造成風機損壞的一大原因，因此避雷對于風機非常重要

　　風葉制造材料

　　風葉對材料要求很高，不僅需要具有較輕的重量，還需要具有較高的強度、抗腐蝕、耐疲勞性能，因此現(xiàn)在的風機廠商廣泛采用復(fù)合材料制造風葉，復(fù)合材料占整個風葉的比重甚至高達90%。葉片制造材料由最初的亞麻布蒙著木板發(fā)展至鋼材、鋁合金，直至目前的復(fù)合材料?，F(xiàn)在的風機廠商在制造風葉時，葉片外殼常采用玻璃纖維增強樹脂，葉尖、葉片主梁則采用強度更高的碳纖維，前緣、后緣以及剪切勒部位常采用夾層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料(即“三明治夾芯”材料)。

　　風葉分類

　　風葉按其形狀分有徑向、前彎、后彎和機翼形等型式。徑向風葉雖然加工簡單，但效率低、噪聲大;前彎風葉可以獲得較高的壓力;后彎風葉效率較高，噪聲也不大;機翼形空心風葉使風葉線型更適應(yīng)氣體的流動要求，使效率得以提高。

　　通常來說，具有機翼形空心風葉的風機稱為高效風機。