Лек дизайн на роторни лопатки (изследвания)

Като част от проекта WALiD консорциум от 11 компании от 7 държави от ЕС работи върху разработването на нови термопластични композити за използване в роторните лопатки на офшорни вятърни турбини. Чрез подобряване на дизайна и материала трябва да се намали теглото на лопатките на ротора и да се удължи очакваният експлоатационен живот. В допълнение, за разлика от термореактивните материали, които се използват главно в момента, термопластичните композити трябва да се рециклират. Четиригодишният изследователски проект се занимава с различни области на лопатката на ротора.

Върхът на лопатката на ротора

Намаляването на теглото на върха на лопатката на ротора води до по-малко натоварване на връзката на лопатката и оказва голямо влияние върху общото тегло на лопатката на ротора.

Външно покритие на листа

За да се намали теглото в цялата структура на листа, проектът ще изследва най-големите компоненти на външната обвивка на листа, която се състои от сандвич структура. В проекта WALiD се използват нови модифицирани термопластични смеси за материали от сандвич сърцевина, както и покривни слоеве, които отговарят на изискванията за използване в големи офшорни системи. За тази цел се изследва интегрирането на наночастици и влакна за постигане на по-висока якост на материала.

Вътрешна структура

Вътрешната връзка на двете сандвич структури на външната обвивка също се оптимизира в проекта. За тази цел се изследват нови дизайнерски подходи, прилагани с термопластични материали. Комбинацията от термопластични пяни с оптимизирани композитни материали от влакна като покривни слоеве гарантира намалено тегло и нови производствени опции.

Покритие

Роторните лопатки, изработени от подсилени с влакна термопласти, изискват допълнителна защита срещу замърсяване на околната среда като ерозия, абразия, замърсяване и заледяване. При офшорните вятърни турбини ерозията се причинява особено от въздействието на капки, което изисква покритие с каучуков характер, но което въпреки това трябва да има устойчива на надраскване повърхност. Работният пакет WALiD включва дефиницията на покритие с възможно най-доброто качество. В същото време се разработват термопластични покрития с анизотропен характер. Особено внимание се отделя на адхезията, тъй като покритието трябва да прилепва към термопластични композити.

Връзка с острието

Връзката на острието трябва да понесе най-голямото натоварване. Моментът на огъване е най-голям в точката на свързване между лопатката на ротора и лагера, поради което здравината и здравината са от съществено значение в този момент. В проекта WALiD оптималното използване на еднопосочна армировка на влакна (UD слоеве) трябва да доведе до подобрени концепции за свързване. С променения състав на материала могат да бъдат изследвани и нови дизайнерски концепции, които се проучват като част от проекта.