总之,风力涡轮机叶片设计面临各种挑战和考虑因素。成本效益、制造可扩展性、材料选择、结构完整性、环境影响、社会接受度、维护和电网整合都是需要解决的重要因素。行业利益相关者、研究人员和政策制定者之间的持续研究、创新和合作对于克服这些挑战并确保风能行业的可持续增长至关重要。通过解决这些问题,风能行业可以继续为更清洁、更可持续的能源未来做出贡献。
摘要——随着海洋可再生能源产业的不断扩大,制造领域的创新也必须随之增长,以降低成本并确保新技术的经济可行性。增材制造,通常称为 3D 打印,为海洋流体动力技术的快速成型提供了一种替代方案,特别是支持美国能源部水力技术办公室的“推动蓝色经济”计划。本研究探讨了增材制造在海洋流体动力结构开发中的应用,重点是材料和打印方法的选择、设计和轴流潮汐涡轮叶片的 3D 打印翼梁的分析。由于叶片将承受的负载和恶劣的海洋环境,耐腐蚀金属被认为是理想的选择。激光金属沉积方法被认为是考虑规模的最有效和可扩展的方法。设计的翼梁使其几何形状适应叶片——这是增材制造独有的特点——并旨在作为叶片的主要结构部件。有限元模型用于研究负载条件下的应力和变形。该翼梁采用 316L 不锈钢通过直接能量沉积制造而成,并对缺陷进行了评估和记录。未来的努力将包括对翼梁进行机械测试。这项研究为使用增材制造开发海洋流体动力结构建立了基准流程,为未来的优化和技术经济分析铺平了道路。
实验程序和注意事项 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .................................................................................................................................................................21 不确定性....................................................................................................................................................................................................22
抽象风力是技术突破最成功的先驱者,可能会导致更有效的能量输出。由于能源部门的迅速发展,越来越需要提高风力涡轮机的能源效率和寿命。风力涡轮机的安装由捕获风能所需的以下系统组成。它们是涡轮机,它将机械旋转转换为电力,其他系统以启动,停止和控制涡轮机。大多数商业涡轮机是水平轴风涡轮机。这使得此结构对过速敏感。本文通过考虑静态条件来介绍E玻璃,S玻璃,Armid,环氧碳和石墨烯的不同复合材料的设计和分析。ANSYS Workbench用于对典型的风力涡轮机刀片进行详细研究。对复合材料进行了总变形,等效von-Mises的应力,最大剪切应力和应变能以及结果值的测试。使用CATIA V5软件进行设计,并使用ANSYS软件进行分析。关键字:风力涡轮刀片,复合材料,CATIAV5,ANSYS 2020R1,结构分析。
国家可再生能源实验室和通用电气(GE)是添加剂和模块化的转子叶片和集成复合材料组装(AmeriCA)项目中的合作伙伴。美国旨在开发先进的制造解决方案,以减少劳动力和周期时间,同时增加风力涡轮机叶片的可回收性。该项目由美国能源部的高级制造业官员资助。本文介绍了新型制造过程的技术经济和生命周期分析,该过程应用于代表性3.4 MW陆基风力涡轮机的刀片的15米长尖端。我们与标准制造过程进行了比较,强调了挑战和机遇。几个不确定性影响分析,但我们强调了一个机会空间。使用了一套假设,采用高级制造的小费将降低21%,周期时间降低39%,总叶片提示成本降低15%,同时提高生产质量并采用可回收的热塑性树脂。生命周期分析将返回两个过程之间的气候变化影响和体现能量的可比指标。
无人驾驶飞行器 (UAV) 越来越受欢迎,这得益于其在民用、教育、政府和军事领域的广泛应用。然而,有限的机载能量存储严重限制了飞行时间,最终影响了可用性。推进系统在 UAV 的总能耗中起着关键作用;因此,有必要确定给定任务情况下推进系统组件(即螺旋桨、电机和电子速度控制器 (ESC))的最佳组合。不同组件有数百种选择,但大多数组件的性能规格很少。APC 薄型电动螺旋桨被认为是最常用的商用现货螺旋桨类型。然而,公开文献中几乎没有关于直径较大的 APC 薄型电动螺旋桨的性能数据。本文介绍了 17 个 APC 薄型电动 2 叶固定螺旋桨的性能测试,这些螺旋桨的直径为 12 至 21 英寸,螺距值各不相同。螺旋桨的测试转速为 1,000 至 7,000 RPM,前进流速为 8 至 80 英尺/秒,具体取决于螺旋桨和测试设备的限制。本文介绍了在静态和前进流条件下测试的 17 个螺旋桨的结果,并讨论了几个关键观察结果。生成的数据可在 UIUC 螺旋桨数据网站和无人驾驶飞行器数据库中下载
2021 年 5 月和 6 月:委员会和员工启动会议 2021 年 7 月:委员会规划务虚会 2021 年 8 月:工作组启动会议 2021 年 9 月至 11 月:工作组规划会议 2021 年 10 月:公民咖啡馆参与会议 2021 年 10 月至 11 月:公民参与调查 2021 年 12 月:委员会规划务虚会和工作组演示 2021 年 12 月至 2022 年 1 月:起草战略计划 2022 年 1 月:委员会战略计划审查会议 2022 年 2 月:最终确定并通过战略计划 为什么要进行战略思考?布莱登县战略计划是该县未来活动和运营的总体指导框架。战略规划提供了清晰的思路、方向和重点,并强调了前瞻性。该计划清楚地传达了“我们是谁以及我们希望我们的县未来成为什么样子”的信息。战略计划确定了组织优先事项和后续目标,以成功实现这些目标。战略计划的目的是:
摘要。本文研究了切削刀具磨损的数值模型。利用切削刀具刀片的参数模型,在所需的角度 γ 、α 、α 1 、φ 、φ 1 和 λ 值下形成相应的工作部分,刀片在侧面的磨损与磨损表面尺寸的依赖关系。这可以分析刀片几何形状和侧面磨损参数对刀具磨损期间能耗的影响,计算出任何刀具磨损量下的刀片磨损功。结果表明,侧面磨损 h 3 与平面图中主角 φ 和辅角 φ 1 的依赖关系是线性的。随着角度 φ 、φ 1 、α 和 α 1 的增加,实现给定侧面磨损 h 3 所需的功 U h 减小,而随着角度 γ 和 λ 的增加,此类功增加。因此,机电一体化结合了磨损力学知识、电子参数模型、切削刀具磨损的经验依赖性。
摘要:事实证明,增材制造 (AM) 是众多行业中比传统工艺更受欢迎的工艺。这篇综述文章重点介绍了航空涡轮叶片从传统制造工艺到增材制造工艺的逐步发展。AM 是一种 3D 打印工艺,涉及快速成型和逐层构建工艺,可以开发涡轮叶片,并提供多种选项来修改涡轮叶片设计,与传统生产模式相比,可降低成本和重量。本文介绍了适用于制造高温涡轮叶片的各种 AM 技术,例如选择性激光熔化、选择性激光烧结、电子束熔化、激光工程净成型和电子束自由成型。本文讨论了 AM 的相关参数,例如粒度和形状、粉末床密度、残余应力、孔隙率和粗糙度。
项目摘要:• 挑战在于为风电行业开发更长、更轻、更低成本的风力涡轮机叶片,以降低平准化能源成本 (LCOE) 并增加部署。• 该项目使用最先进的先进制造技术应对这一挑战。• 该项目专注于利用 3D 打印技术和拓扑优化来开发 13 米叶片的大型 3D 打印叶片芯结构。• 该项目将利用尖端研究和新兴技术来开发具有航空蜂窝性能和轻木成本的 3D 打印叶片芯。• 该项目由 NREL 的一支世界级科学家和研究人员团队组成,他们在叶片设计方面拥有专业知识,ORNL 在大型增材制造方面拥有专业知识。