Skip to main content

Reliable optimal use of materials for wind turbine rotor blades (OPTIMAT BLADES)

Article Category

Article available in the folowing languages:

Badanie charakterystyki zmęczenia łopat turbiny wiatrowej

Nowe opracowania, realizowane w ramach projektu OPTIMAT BLADES, umożliwiły bardziej dokładne prognozowanie trwałości łopat wirników stosowanych w turbinach wiatrowych.

Energia

Z technicznego punktu widzenia, jednym z wyzwań w eksploatacji turbiny wiatrowej jest badanie zmiennego obciążenia, na jakie narażone są łopaty wirnika. Obciążenia takie mogą negatywnie wpływać na pracę turbiny, z nawet prowadzić do przedwczesnej awarii. Problemy takie utrudniają przystosowanie turbiny do wytwarzania energii elektrycznej, zwłaszcza w trudno dostępnych instalacjach morskich. W celu dokonania optymalizacji wykorzystania dostępnej energii wiatru, organizacje współpracujące w ramach projektu badawczego OPTIMAT BLADES pracowały nad tym problemem, starając się ulepszyć metody prognozowania wytrzymałości i trwałości konstrukcji łopaty. Wielu partnerów na terenie Europy przeprowadziło szereg eksperymentów z różnymi prototypami łopat. Zarówno konstrukcje laminowane jednokierunkowe (UD), jak też wielokierunkowe (MD), poddawane były w trakcie użytecznej eksploatacji naprężeniom we wstępnie ustalonych okresach czasu. W zamierzeniu symulowania realnych warunków pracy, inżynierowie z firmy OPTIMAT BLADES zmieniali wielkości cyklicznych obciążeń, jak również stosunek minimalnych do maksymalnych wartości naprężeń, określany mianem współczynnika R. W przypadku prototypu jednokierunkowego (UD), przykładano naprężenia (obciążenia) zarówno wzdłużne, jak też poprzeczne. Przeprowadzono przeszło 700 testów oraz wprowadzono wyniki do bazy danych projektu OPTIMAT BLADES. Analiza danych zapewniła cenne informacje dotyczące wytrzymałości szczątkowej, a więc maksymalnego utrzymywanego nieprzerwanie obciążenia, które nie doprowadza do awarii łopat wirnika podczas okresu ich trwałej eksploatacji. Poza tym, informacje dotyczące kolejności przykładania obciążenia okazały się istotne przy ulepszeniu modeli degradacji wytrzymałości, uzależnionych poprzednio jedynie od zasady Minera.

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania