第三节　叶片的几何参数和空气动力特性

一、叶片的几何参数

叶片是决定风力发电机组的风能转换效率、安全可靠运行的最关键部件之一。叶片造价占整机造价的15%～20%（功率越大的机组比例越高）。

叶片的设计涉及到空气动力学、机械学、气象学、结构动力学、复合材料及力学等多方面的知识，叶片的设计制造技术也是风电设备最为关键的技术之一。

兆瓦级以下风力发电机组叶片一般为定速定桨距型，如图1-11所示。兆瓦级以上风力发电机组叶片一般为变速变桨距型，如图1-12所示。

图1-11　定速定桨距型风电叶片

图1-12　变速变桨距型风电叶片

1.型号

叶片型号包括厂家、叶片长度、额定功率等信息。

2.主要安装尺寸

叶片的主要安装尺寸有螺栓分布节圆直径、螺栓数量及规格、螺栓孔位置公差、叶片圆柱段外径等。

3.叶片参数

叶片参数包括叶片长度、翼型、最大弦长、叶片面积、最大扭角、预弯量、重量、重心位置、固有频率、表面防护等。

4.叶片系统参数

叶片系统参数包括设计风场等级、工作寿命、叶片数目、风轮直径、最大风能利用系数、风轮旋转方向、风轮运行转速范围、功率控制、额定转速、额定功率、切入风速、切出风速、额定风速、安全风速等。

5.叶片材质

制造叶片的材质中最主要的是壳体、叶梁所采用的基体材料和增强材料等。基体材料一般采用聚酯树脂、乙烯基树脂和环氧树脂等热固性基体树脂。增强材料一般采用玻璃纤维和碳纤维。

6.运行条件

叶片的运行条件亦即风力发电机组的运行条件，如风轮转速范围、安全风速、环境温度、防雷要求等。