材质叶片超小型风力发电机发电性能的研究开题报告

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1. 研究目的与意义

风力发电机根据额定功率不同分为小、中、大型机组。

但由于各个国家和地区经济技术发展水平不同，界限不尽相同，欧洲和美国以小于100kw的风力发电机组为小型机，而我国小型风力发电机组是指10kw以下独立运行的、用蓄电池储能的风力发电机组[4]。

小型风力发电机作为风电产业的重要补充，在充分利用风能，提高风能利用率方面发挥着巨大的作用。

2. 国内外研究现状分析

风能属于可再生能源，分布较为广泛，并且利用时不会对自然环境造成伤害，其作为替代能源的意义就极为突出[7]。

利用风能造福人类，是人类长期奋斗的目标，最近几年风力发电发展迅速，风力发电的作用和地位日益突出。

风能作为一种清洁能源，储量丰富，风力发电对环境友好，不会排放有害物质，对空气和水源没有污染，环保效益明显。

3. 研究的基本内容与计划

实验材料2台ne-800ms 800w 24v风力发电机组（江苏乃尔风电研究中心），一台叶片为原产品配套塑料叶片，另一台安装cnc数控机床制作的竹制叶片；panasonic lc-ra127r2t1 24v铅蓄电池；ws1521直流电压变送器；kxk-17直流电流变送器；多功能显示仪；不同阻值的电阻；led灯泡；希玛ar866风速仪。

叶片由竹板材制成。

竹板材是由一片片加工处理好的精致竹片经胶合压制而成的板材和方材，竹板生产通常须采用4-6年龄大径楠竹，经锯切断料，分片，粗刨，高温蒸煮，高压碳化，烘干，精刨，分色选片，组胚压合，砂光等数十道工艺处理，具有卓越的物理学性能，并且具有吸水膨胀系数小，不干裂，不变形等优点。

4. 研究创新点

叶片直接迎风而获得风能，因此要求叶片有合理的结构、先进的材料和科学的工艺，以使叶片能可靠地承担风力、叶片自重及离心力等给予叶片的各种弯矩、拉力，而且还要求叶片结构轻，强度高，制造容易，所以风机叶片材料的强度和刚度是决定风力发电机组性能优劣的关键。

由于玻璃钢材料具有重量轻、强度高、耐老化等优点，国内外已普遍采用玻璃钢材料的叶片[28]。

目前，风机叶片所用材料已由木质、帆布等发展为金属（铝合金）、玻璃纤维增强复合材料（玻璃钢），以及碳纤维增强复合材料等，其中玻璃钢叶片材料因为其重量轻、力学性能及稳定性比较好、成型简单、可设计性强且价格比较便宜等因素，开始成为大中型风机叶片材料的主流[29-30]。