对于风力机叶片外形尺寸等参数而言,伴着风力机单机装机容量地逐渐提高,风轮尺寸一定也随之越来越大。上世纪九十年代以前,世界上装机使用最多的风力机组单机容量在200kW(叶片长11m左右)以下小型风力机,直至1996年,300kw(叶片15m左右)开始成为主流机型,1999年600kW(叶片长20m左右)机组成为重要机型,而1999年以后,单机容量在1MW或1MW(叶片长25~50m)以上的机型进入风电市场。进入二十一世纪以后,大型兆瓦级风力机型占据了风力发电市场的绝对主导地位。目前我国主要以1.2MW、1.5MW的风力机机型为主要设备,而国外现已建成有5MW的风机,美国甚至开发建造出7MW的风力机机型,未来的风力机机型还将会向着更大的单机发电量机型发展。随着风发电力机单机容量逐渐增大,叶片长度也相应增长,质量也随之增加。200kW叶片单片质量大约800kg,600kW叶片单片质量大约2t,1MW叶片单片质量大约4t,1.5MW叶片单片质量大约6t,2MW叶片单片质量大约8t,而5Mw叶片单片质量达10多吨。
叶片设计所选用的材料,随着叶片的尺寸变化以及材料技术本身的发展,由刚开始的木质、帆布等逐步过渡到金属、玻璃纤文增强复合材料(玻璃钢)、碳纤文增强复合材料等,其中新型璃钢因为质量轻、等比强度高、可设计性强等因素,逐渐开始代替以往的材料,成为主流的大中型风机叶片的材料。叶片材料的开发,主要朝高性能和轻量化的方向发展,一般小型风力机的叶片选用E-玻纤增强塑料(GFRP),树脂基体以不饱和的聚酯为主,也可选用乙烯酯或环氧树脂。然而,随着风力机叶片朝着超大型化和轻量化的方向发展,玻璃钢复合材料达到了其使用性能的极限,碳纤文复合材料(CFRP)逐渐应用到超大型叶片上,如长度42m以上叶片一般采用CFRP或CF与GF混杂复合材料,树脂基体以环氧树脂为主。 风力机叶片的设计国内外研究现状和发展趋势(2):http://www.751com.cn/yanjiu/lunwen_25649.html