復(fù)合材料風(fēng)機(jī)葉片設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素解析

　　目前，風(fēng)機(jī)葉片的設(shè)計(jì)和制造具有一定的經(jīng)濟(jì)效益，當(dāng)代商業(yè)化轉(zhuǎn)子直徑在80-120米之間的風(fēng)機(jī)葉片幾乎沒有基礎(chǔ)性的限制問題，對(duì)于長(zhǎng)度大于46米的風(fēng)機(jī)葉片來說最實(shí)質(zhì)性的限制是運(yùn)輸費(fèi)用大幅度的增加，對(duì)于長(zhǎng)度大于61米的風(fēng)機(jī)葉片來說長(zhǎng)距離的運(yùn)輸幾乎是不可能的。

　　在葉片的制造上，出于對(duì)環(huán)境保護(hù)方面考慮，具有較強(qiáng)揮發(fā)性氣體的加工方法將會(huì)被禁止使用。例如風(fēng)能行業(yè)一直使用的澆鑄型樹脂浸漬增強(qiáng)材料的加工方法。大型風(fēng)機(jī)葉片制造另一個(gè)要關(guān)心的問題是粘結(jié)復(fù)合物，隨著葉片尺寸的增加，很自然地會(huì)考慮到固定與接合處的縫隙也隨之增加。然而，用于粘結(jié)比較小的風(fēng)機(jī)葉片的粘接材料，其性能不會(huì)隨逐漸增大的縫隙尺寸而等效增加。隨著尺寸公差的降低，大型風(fēng)機(jī)葉片的加工和生產(chǎn)費(fèi)用會(huì)快速的增加。因此，需要持續(xù)改良粘接復(fù)合物的性能，需要粘接復(fù)合物有合適的粘性以及期望的強(qiáng)度和彈性，從而達(dá)到需要的靜態(tài)和疲勞強(qiáng)度。

　　對(duì)于使用傳統(tǒng)原材料和傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的大型風(fēng)機(jī)葉片來說，重力荷載是需要考慮的因素之一，但并不是絕對(duì)限制因素。但是能夠降低葉片重量的原材料和設(shè)計(jì)方法更適合于大型風(fēng)機(jī)葉片。

　　風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)的另一個(gè)問題是在給定的功率情況下使用更大的轉(zhuǎn)子。比功率（specific rating）是指額定功率與掃風(fēng)面積之比，通常風(fēng)力發(fā)電機(jī)的比功率是0.44千瓦每平方米，但較小的比功率更適合中低風(fēng)速地區(qū)。當(dāng)比功率降低時(shí)，葉片硬度和相關(guān)的葉尖偏差就成了設(shè)計(jì)具有經(jīng)濟(jì)效益的風(fēng)機(jī)葉片的關(guān)鍵因素。