小型风力机叶片电加热融冰功率的影响因素

作     者：王欢 胡琴 邱刚 舒立春 熊俊杰 胡紫园 WANG Huan;HU Qin;QIU Gang;SHU Lichun;XIONG Junjie;HU Ziyuan

作者机构：重庆大学雪峰山能源装备安全国家野外科学观测研究站重庆400044 国网江西省电力有限公司电力科学研究院南昌330096 

出 版 物：《高电压技术》 (High Voltage Engineering)

年 卷 期：2024年第50卷第3期

页      面：1322-1330页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国网江西省电力有限公司科技项目(521820220007) 

主　　题：叶片覆冰 电加热融冰 数值计算模型 融冰功率 影响因素 

摘      要：电加热融冰技术作为解决风力机叶片覆冰最为行之有效的方法,有必要对融冰功率的影响因素进行研究分析。为此以小型风力机覆冰叶片为研究对象,建立了叶片电加热融冰数值计算模型,阐述了数值求解过程;进而定义了临界融冰功率和限时融冰功率,并给出了相应的计算过程;通过对旋转叶片进行人工覆冰试验并获得冰型,仿真分析了覆冰程度、环境温度、合成风速、叶片攻角、允许融冰时长等因素对融冰功率的影响。结果表明:限时融冰功率随着允许融冰时长的增加而减小,但认为允许融冰时长4~6min为宜;融冰功率随着覆冰程度的增加而减小;环境温度与融冰功率呈现负线性关系;合成风速与融冰功率呈现正相关;融冰功率随叶片攻角的增加整体呈现先增加后减小的规律,且在0°~4°之间出现最大值;限时融冰功率相较于临界融冰功率高1~2 kW/m^(2)。该文结果可为实际风力机叶片电加热融冰系统的运行与设计提供一定的帮助。