發(fā)布時(shí)間：2017-08-14 16:28

  本文關(guān)鍵詞：挾沙風(fēng)作用下風(fēng)力機(jī)葉片涂層沖蝕磨損過程試驗(yàn)研究

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【摘要】：頻繁的風(fēng)沙現(xiàn)象致使風(fēng)力機(jī)葉片涂層受到?jīng)_蝕磨損,使得風(fēng)力機(jī)葉片的使用壽命嚴(yán)重縮短,這不僅影響了風(fēng)電場(chǎng)的安全運(yùn)行而且降低了風(fēng)電場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。本文針對(duì)以玻璃纖維為基底的風(fēng)力機(jī)葉片表面涂層沖蝕展開深入研究,采用加速?zèng)_蝕磨損的方式,研究挾沙風(fēng)環(huán)境下風(fēng)力機(jī)葉片涂層磨損規(guī)律,明確沖蝕磨損機(jī)理并根據(jù)Bitter理論建立評(píng)價(jià)體系,為在挾沙風(fēng)環(huán)境下作業(yè)的風(fēng)力機(jī)葉片涂層的抗沖蝕能力的改進(jìn)提供理論依據(jù)。本文以玻璃纖維為基底,采用聚氨酯為涂層材料自制風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片試樣。利用自制的XS-40試驗(yàn)臺(tái),采用氣流挾沙噴射法對(duì)試樣和真實(shí)風(fēng)力機(jī)葉片進(jìn)行加速?zèng)_蝕磨損試驗(yàn),分別對(duì)風(fēng)力機(jī)葉片試樣和真實(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片進(jìn)行單因素試驗(yàn)研究,分析涂層沖蝕過程,用SEM觀察涂層沖蝕形貌,找出侵蝕機(jī)理,根據(jù)Bitter理論得出評(píng)價(jià)體系。再針對(duì)沖蝕速度、沖蝕角度和挾沙量等因素進(jìn)行正交試驗(yàn),找出沖蝕風(fēng)力機(jī)葉片涂層的最優(yōu)參數(shù)。試驗(yàn)結(jié)果表明：試樣涂層沖蝕磨損量隨著挾沙量增加而增大,涂層沖蝕量跟沖蝕速度呈線性增長；當(dāng)沖蝕角α30°時(shí),沖蝕磨損量隨著沖蝕角的增大而增多,當(dāng)沖蝕角α30°時(shí),沖蝕量隨著沖蝕角度的增大而減小,當(dāng)沖蝕角α≈0°時(shí)沖蝕磨損量最大,沖蝕角度a≈90°時(shí)沖蝕量最小；真實(shí)風(fēng)力機(jī)葉片前緣和迎風(fēng)面沖蝕量都隨著挾沙量的增加而增大,隨著沖蝕速度的增大沖蝕磨損更加劇烈,在同一部位的風(fēng)力機(jī)葉片,前緣的沖蝕磨損量小于迎風(fēng)面的的沖蝕磨損量。在低沖蝕角(α30°)下的侵蝕機(jī)理,涂層主要受剪應(yīng)力的犁耕和切削作用,而在高沖蝕角(a60°)時(shí),主要受正應(yīng)力的擠壓作用。由于聚氨酯為塑性材料,強(qiáng)度低而韌性好,切削力作用比正應(yīng)力作用更加明顯,故在低沖蝕角(α30°)時(shí)沖蝕磨損更嚴(yán)重。對(duì)涂層沖蝕磨損影響最大的因素是沖蝕速度,其次是挾沙量,影響最小的是沖蝕角度。涂層在沖蝕速度快、挾沙量大、沖蝕角(α≈30°)的情況下沖蝕磨損最劇烈。
【關(guān)鍵詞】：風(fēng)力機(jī)葉片 沖蝕磨損量 磨損機(jī)理 評(píng)價(jià)體系
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM315;TG174.4
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-10
• 1 引言10-16
• 1.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.1.1 國內(nèi)外開展有關(guān)沖蝕磨損的實(shí)驗(yàn)研究11-13
• 1.1.2 風(fēng)力機(jī)葉片涂層磨損研究13
• 1.2 存在的主要問題13-14
• 1.3 選題的目的和意義14
• 1.4 研究內(nèi)容14-16
• 2 試驗(yàn)設(shè)備及研究方法16-22
• 2.1 沖蝕磨損的測(cè)量和形貌觀察方法16-17
• 2.1.1 試件涂層材料沖蝕量16
• 2.1.2 沖蝕磨損形貌觀察方法16-17
• 2.2 風(fēng)沙環(huán)境特性分析17-20
• 2.2.1 沙粒特征分析17-18
• 2.2.2 試驗(yàn)風(fēng)速段設(shè)置18-20
• 2.3 設(shè)置挾沙量的設(shè)備20
• 2.4 試件制作設(shè)備20
• 2.5 試驗(yàn)裝置20-22
• 3 風(fēng)力機(jī)葉片涂層加速?zèng)_蝕過程22-34
• 3.1 試件制備22
• 3.2 風(fēng)力機(jī)葉片涂層沖蝕過程22-23
• 3.3 試件沖蝕過程分析23-26
• 3.3.1 不同挾沙量對(duì)涂層沖蝕量和沖蝕率的影響23-24
• 3.3.2 沖蝕角度對(duì)涂層磨損量的影響24-25
• 3.3.3 挾沙風(fēng)沖蝕速度對(duì)涂層沖蝕磨損量的影響25-26
• 3.4 真實(shí)風(fēng)力機(jī)葉片沖蝕過程分析26-30
• 3.4.1 挾沙量對(duì)真實(shí)風(fēng)力機(jī)葉片沖蝕量和沖蝕率的影響27-28
• 3.4.2 沖蝕角度對(duì)真實(shí)風(fēng)力機(jī)葉片沖蝕量的影響28-29
• 3.4.3 沖蝕速度對(duì)真實(shí)風(fēng)力機(jī)葉片沖蝕量的影響29-30
• 3.5 最大沖蝕磨損量的探究試驗(yàn)30-32
• 3.5.1 試件涂層沖蝕量影響因素試驗(yàn)30-32
• 3.5.2 驗(yàn)證試驗(yàn)32
• 3.6 本章小結(jié)32-34
• 4 涂層的沖蝕損傷機(jī)理分析34-39
• 4.1 未沖蝕涂層表面機(jī)理分析34
• 4.2 低沖蝕角對(duì)涂層表面沖蝕損傷機(jī)理分析34-36
• 4.3 高沖蝕角對(duì)涂層表面沖蝕損傷機(jī)理分析36-37
• 4.4 本章小結(jié)37-39
• 5 挾沙風(fēng)環(huán)境對(duì)涂層沖蝕磨損程度的評(píng)價(jià)39-44
• 5.1 沖蝕磨損評(píng)價(jià)的計(jì)算公式39-40
• 5.2 沖蝕磨損評(píng)價(jià)實(shí)例分析40-43
• 5.2.1 沖蝕磨損量與沖蝕角的關(guān)系40-41
• 5.2.2 沖蝕磨損量與沖蝕速度的關(guān)系41-43
• 5.3 本章小結(jié)43-44
• 6 結(jié)論與展望44-45
• 6.1 結(jié)論44
• 6.2 展望44-45
• 致謝45-46
• 參考文獻(xiàn)46-49
• 作者簡介49

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張錦南;300kW大型風(fēng)力機(jī)葉片[J];材料導(dǎo)報(bào);2001年02期

2 ;Huntsman推出四種新產(chǎn)品[J];玻璃鋼;2007年03期

3 陳紹杰;申振華;徐鶴山;;復(fù)合材料與風(fēng)力機(jī)葉片[J];玻璃鋼/復(fù)合材料;2008年02期

4 王強(qiáng)華;;風(fēng)力機(jī)葉片的運(yùn)行和維護(hù)策略[J];玻璃鋼;2009年03期

5 王強(qiáng)華;;熱塑性塑料可用于風(fēng)力機(jī)葉片嗎?[J];玻璃鋼;2010年02期

6 史興華;;用于風(fēng)力機(jī)葉片的先進(jìn)環(huán)氧技術(shù)[J];玻璃鋼;2010年03期

7 李濱;王欣;;3kW風(fēng)力機(jī)葉片三維設(shè)計(jì)[J];林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備;2010年08期

8 楊萍;;用于復(fù)合材料風(fēng)力機(jī)葉片的端對(duì)端解決方案[J];玻璃鋼;2011年03期

9 楊萍;;大型風(fēng)力機(jī)葉片的創(chuàng)新設(shè)計(jì)[J];玻璃鋼;2012年02期

10 陳余岳;;復(fù)合材料風(fēng)力機(jī)葉片環(huán)境和力學(xué)疲勞[J];玻璃鋼;1997年02期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 師英;陳長征;;大型風(fēng)力機(jī)葉片工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)新方法的研究[A];第十二屆全國設(shè)備故障診斷學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

2 張錦南;鐘方國;;300kW風(fēng)力機(jī)葉片的研制與應(yīng)用[A];第十三屆玻璃鋼/復(fù)合材料學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1999年

3 魏東;李樹民;陳坤;杜雁霞;桂業(yè)偉;;復(fù)合材料風(fēng)力機(jī)葉片的輕量化設(shè)計(jì)[A];中國力學(xué)大會(huì)——2013論文摘要集[C];2013年

4 梁明軒;陳長征;;風(fēng)力機(jī)葉片流固耦合效應(yīng)研究[A];第十二屆全國設(shè)備故障診斷學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

5 張錦南;鄔培超;;大型玻璃鋼風(fēng)力機(jī)葉片的發(fā)展與研制[A];第十一屆玻璃鋼/復(fù)合材料學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1995年

6 嚴(yán)天鵬;肖勁松;;大型風(fēng)力機(jī)葉片的紅外成像無損檢測(cè)技術(shù)研究[A];21世紀(jì)太陽能新技術(shù)——2003年中國太陽能學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2003年

7 張傳經(jīng);肖勁松;;基于可靠性的風(fēng)力機(jī)葉片在拍打方向上的疲勞分析[A];21世紀(jì)太陽能新技術(shù)——2003年中國太陽能學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2003年

8 姚輝;陳余岳;;大型風(fēng)力機(jī)葉片氣彈穩(wěn)定分析[A];21世紀(jì)太陽能新技術(shù)——2003年中國太陽能學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2003年

9 楊國林;陳長征;;基于遺傳算法的風(fēng)力機(jī)葉片優(yōu)化設(shè)計(jì)理論[A];第十二屆全國設(shè)備故障診斷學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

10 李傳勝;張錦南;;真空灌注成型工藝在大型風(fēng)力機(jī)葉片中的應(yīng)用[A];第十六屆玻璃鋼/復(fù)合材料學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2005年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 駐上海記者 施來發(fā);國內(nèi)第一片1.5兆瓦風(fēng)力機(jī)葉片成功下線[N];中國建材報(bào);2006年

2 記者　張從春 通訊員　楊懿忠;中復(fù)連眾成功收購德國風(fēng)力機(jī)葉片公司[N];國際商報(bào);2007年

3 康傳明　張為民;十一院風(fēng)力機(jī)葉片設(shè)計(jì)取得突破[N];中國航天報(bào);2009年

4 張錦南;國產(chǎn)300千瓦風(fēng)力機(jī)葉片前景廣闊[N];中國電力報(bào);2001年

5 記者　李忠國;德國諾依公司代表來我市考察[N];白銀日?qǐng)?bào);2006年

6 采如;中國建材收購德國NOI葉片工廠[N];中國貿(mào)易報(bào);2007年

7 吉文化邋樊華 金功亭 嚴(yán)維新;“拿來主義”續(xù)寫風(fēng)葉傳奇[N];江蘇經(jīng)濟(jì)報(bào);2007年

8 記者 王孫;CCS頒發(fā)首張風(fēng)電產(chǎn)品認(rèn)證書[N];中國船舶報(bào);2008年

9 駐上海記者 施來發(fā);上海玻璃鋼研究院獲國內(nèi)風(fēng)電行業(yè)首張產(chǎn)品認(rèn)證證書[N];中國建材報(bào);2008年

10 張長明;LM風(fēng)力機(jī)葉片預(yù)彎發(fā)明專利被判無效[N];中國建材報(bào);2008年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王瓏;大型風(fēng)力機(jī)葉片多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究[D];南京航空航天大學(xué);2014年

2 李松林;基于翼型庫的風(fēng)力機(jī)葉片氣動(dòng)外形與結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計(jì)理論研究[D];重慶大學(xué);2015年

3 鄭吉良;玻璃鋼蜂窩力學(xué)性能及在風(fēng)力機(jī)葉片上應(yīng)用研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

4 張宇;大型風(fēng)力機(jī)葉片的振動(dòng)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2013年

5 陳洪勝;后掠型風(fēng)力機(jī)葉片的啟動(dòng)特性研究[D];中國科學(xué)院研究生院（工程熱物理研究所）;2012年

6 劉磊;風(fēng)力機(jī)葉片非定常氣動(dòng)特性的研究[D];中國科學(xué)院研究生院（工程熱物理研究所）;2012年

7 喬印虎;壓電板殼風(fēng)力機(jī)葉片設(shè)計(jì)與振動(dòng)控制研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2014年

8 趙新光;風(fēng)力機(jī)葉片疲勞裂紋特征提取方法研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2013年

9 廖猜猜;極限載荷條件下的風(fēng)力機(jī)葉片鋪層優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D];中國科學(xué)院研究生院（工程熱物理研究所）;2012年

10 汪泉;風(fēng)力機(jī)葉片氣動(dòng)外形與結(jié)構(gòu)的參數(shù)化耦合設(shè)計(jì)理論研究[D];重慶大學(xué);2013年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李芒芒;風(fēng)力機(jī)葉片機(jī)械損傷動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方法與技術(shù)研究[D];長沙理工大學(xué);2012年

2 魏鵬;100KW風(fēng)力機(jī)葉片建模及風(fēng)沙影響研究[D];蘭州大學(xué);2015年

3 聶國林;兆瓦級(jí)直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片外形優(yōu)化設(shè)計(jì)及其數(shù)值模擬分析[D];太原理工大學(xué);2016年

4 王帆;風(fēng)力機(jī)葉片氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)及性能分析[D];燕山大學(xué);2016年

5 劉召;風(fēng)力機(jī)葉片涂層沖蝕磨損過程中的接觸力學(xué)性能研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

6 黃超;挾沙風(fēng)作用下風(fēng)力機(jī)葉片涂層沖蝕磨損過程試驗(yàn)研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

7 劉欽東;直線翼垂直軸風(fēng)力機(jī)葉片結(jié)冰風(fēng)洞試驗(yàn)研究[D];東北農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

8 邢哲健;基于正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法的風(fēng)力機(jī)葉片鋪層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2016年

9 魏峰;大型風(fēng)電機(jī)組葉片顫振特性的研究[D];寧夏大學(xué);2016年

10 魏義利;大型風(fēng)力機(jī)葉片的外形設(shè)計(jì)與數(shù)值模擬分析[D];大連理工大學(xué);2010年

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本文編號(hào)：673613