排灌机械工程学报

作者：汪建文,赵煜*,张鹏,任彪,尹九俊

单位：1. 内蒙古工业大学能源与动力工程学院, 内蒙古 呼和浩特 010051; 2. 内蒙古自治区风能太阳能利用机理及优化重点实验室, 内蒙古 呼和浩特 010051; 3. 风能太阳能利用技术教育部重点实验室, 内蒙古 呼和浩特 010051

关键词：小型风力机,风向变化,叶片材料,应力分析

基金：国家自然科学基金资助项目(51766014);内蒙古自治区重点基础研究开放课题第一作者简介:汪建文(1958—),男,江苏金坛人,教授,博士生导师(wangjw@imuteducn),主要从事风能开发利用研究

为了了解不同材料风力机叶片在风向变化过程中的应力变化规律,以木质、玻璃纤维和碳纤维材料的S型风力机叶片为研究对象,使用风洞及动态旋转平台模拟风向变化情况并通过试验方法进行研究.结果表明: 在同风速,同尖速比条件下,弹性模量较大的碳纤维叶片叶根前缘处应力值远大于玻璃纤维叶片和木质叶片叶根前缘处应力值,重量较大的玻璃纤维叶片比碳纤维叶片和木质叶片叶根前缘处应变值大;不同材料叶片叶根及展向应力,应变分布有所不同,但总体基本呈现由前缘(0.25C)向后缘(0.90C),由叶根(0.20R)向叶尖(0.90R)减小的趋势;风向变化开始后,刚度高的碳纤维叶片由于抵抗弹性变形的能力强,其各测点应力、应变值最先出现明显下降趋势,之后依次为玻璃纤维叶片和木质叶片,3种材料叶片各测点的应力、应变值均呈现反S型下降曲线;叶片材料不同会导致同翼型同一测点处受到拉伸或挤压作用的大小,最大主应力方位角出现较大差异.

来源：2024年第3期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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