风机叶片预制件真空灌注辅材替换的应用研究

通过对某型号风机叶片预制件灌注过程中真空辅材吸胶毡的使用现状进行分析,提出了材料替换方案,并针对不同规格的玻纤裁剪余料对替换方案进行验证,掌握了风机叶片预制件灌注过程中玻纤余料替换吸胶毡的工艺,对于风电企业降本增效、提升市场竞争力具有较高的应用价值。     

风电叶片的季节性灌注生产管理和工艺技术措施

真空辅助树脂灌注工艺是风电叶片成型的关键技术之一,由于具有低成本、制品性能好、环境友好等独特的优势,该工艺已广泛应用于各种类型风电叶片的生产。在实际生产中,季节性的温湿度变化对真空辅助树脂灌注工艺的基体树脂、增强材料、真空度、导流体系铺设等关键因素影响比较明显,进而会影响到风电叶片的灌注质量及生产周期。通过合理组织生产,增加外界辅助设施,不仅可以做到降低制造叶片的能耗成本,而且还可以适时高质量地快速产出叶片。     

真空灌注工艺的模拟研究

阐述了真空灌注工艺的原理,并对该工艺在风电叶片生产中的应用进行介绍,通过简化实验模型,并使用软件模拟真空灌注过程,分析出树脂粘度、压强、抽气口和进胶口的位置和数量等工艺参数对真空灌注工艺的影响,从而对风电叶片生产的工艺方案提供理论参考依据。     

潜伏性灌注树脂在风电叶片中的应用分析

研究了在风电叶片灌注树脂体系中,潜伏性环氧真空灌注树脂(3325A/3325B)的性能特点,包括树脂凝胶时间与树脂用量的关系,树脂粘度随时间变化关系,树脂温度随粘度变化关系,树脂不同用量条件下温度随时间变化关系。结果表明,潜伏性环氧真空灌注树脂(3325A/3325B)适用于大尺寸叶片灌注工艺。     

编织工艺对风电叶片用纤维织物吸胶量的影响

通过实验室测试和工艺实验测试研究了影响纤维织物吸胶量的重要因素,目的是给风电叶片生产降本提供可靠依据。结果表明纤维织物内部或预制样件内部的空隙率是影响纤维织物吸胶量的主要因素,空隙率越低,叶片生产使用的树脂量越少。进一步研究纤维织物的编织工艺发现,可以通过控制编织工艺来调节纤维织物内部或预制样件内部的空隙率,从而达到降低树脂用量的目的。     

不同碳纤维增强环氧树脂复合材料导电性能研究

采用真空灌注工艺制备碳纤维复合材料,分别测试无搭接、搭接宽度100,mm、搭接200,mm碳纤维双轴向布以及30,g/m~2、50,g/m~2碳毡所制复合材料在铺层、抽真空、灌注、固化等4个不同阶段下的电阻值。结果表明,碳纤维双轴向布和碳毡所制复合材料在铺层、抽真空、灌注、固化4个阶段的电阻值均表现出先减小,后增大,再减小的趋势;碳纤维双轴向布搭接宽度越大,其电阻值越小;碳毡的克重越小,需要铺的层数越多,层与层之间接触的电阻越高,碳毡的电阻值越大。     

风电叶片用国产化VAP膜的工艺性能研究

随着风电叶片向大型化、轻量化方向发展,为确保风电叶片产品质量,在叶片生产过程中引入了高模量玻纤织物,以增强其性能。但因高模量玻纤织物灌注难,在工艺设计时加入了VAP膜进行辅助,此前一直应用进口VAP膜,在巨大的成本压力下,开发国产VAP膜十分迫切。对国产VAP膜与进口VAP膜进行性能对比研究,结果显示,两者透气性和透胶性差异较小,能满足风电叶片真空灌注过程的要求,应用国产VAP膜有利于降低风电叶片生产成本,符合风电叶片平价开发的需求。     

干法和湿法工艺对比

叙述了复合材料风电叶片的发展现状及主要的成型工艺,并针对目前比较主流的两种成型工艺——真空导入树脂工艺(VIRP)和湿法真空袋辅助成型工艺,进行了针对性的研究。可以预见,随着风电叶片的日益大型化和产量化,真空导入树脂成型工艺会得到更加广泛的运用。     

蓬莱天然气区酸蚀裂缝导流能力实验研究

采用蓬莱气区沧浪浦组和茅口组碳酸盐岩全直径岩心,钻取和剖切标准岩心构建缝宽1mm裂缝进行室内实验,分析了不同酸压工艺对壁面溶蚀效应的影响,分析了酸液类型、酸液用量、注入级数以及闭合压力对酸蚀导流能力与导流能力衰减率的影响规律,并评价了不同溶蚀壁面粗糙度值对导流规律的影响。研究结果表明: 相比单一酸液1级交替注入,自生酸和胶凝酸组合具有更强的溶蚀效应,非均匀刻蚀程度和酸蚀导流能力更大。对比不同液量的自生酸和胶凝酸组合3级交替注入,随胶凝酸液量的增加,非均匀刻蚀程度增大,初始导流能力增大,初始导流能力衰减率减小;随自生酸液量的增加,非均匀刻蚀程度增大,初始导流能力减小,初始导流能力衰减率增大;随粗糙度值增大,初始导流能力增大,初始导流能力衰减率增大。随闭合压力增大,胶凝酸用量越多和自生酸用量越少,始终保持更大的导流能力。因此该研究成果在优化酸化压裂施工设计和提高现场施工效果方面具有一定的参考价值。     

风电叶片模具主管道内残余树脂检测方法的对比研究

风电叶片制作模具主管道为聚丙烯管(polypropylenerandom,以下简称PP-R),叶片制作主要采取真空辅助树脂传递模压成型工艺(Vacuum Assisted resin transfer moulding,简称VARTM),该工艺依靠模具主管道进行抽气并保持模具真空度,一旦管道发生堵塞,将会造成叶片灌注缺陷引起部件报废,PPR管道因用途特殊为非透明管道,而专为风电叶片开发透明管道因成本高不可行。分别采取DR和超声波检测方法检测管道内有无残留树脂,结果表明,超声波方法无环境辐射更容易普及和应用。     

DQ200及E230系列环氧树脂体系的灌注工艺性能测试及对比

使用2种不同环氧树脂体系以及同厂家、同型号玻璃纤维织物,通过真空灌注工艺模拟风力发电叶片叶根结构制备样件,分别测试不同种环氧树脂材料体系在同种纤维材料体系玻璃钢复合材料样件灌注过程中的工艺性能差异。结果表明,树脂初始灌注温度越高,其灌注速度越快;E230和DQ200体系灌注树脂均满足工艺要求,E230体系灌注树脂无论在预固化和后固化过程中均比DQ200体系放热温度略低,后固化放热时间更晚,表明E230体系灌注树脂不再具有后固化集中放热的问题。     

深层碳酸盐岩储层有机酸深穿透酸压工艺

利用常规酸液体系对深层碳酸盐岩储层进行酸压改造时面临着酸蚀缝长短、导流能力递减快等问题。为实现这类储层的高效改造,对有机酸、胶凝酸等不同的酸液体系获得的有效作用距离及长期导流能力进行实验研究。对比不同酸液体系的酸岩反应动力学方程,可知相较于胶凝酸,有机酸有效作用距离能提高10倍以上,但有机酸在低闭合应力(10 MPa)和高闭合应力(60 MPa)下长期导流能力均低于胶凝酸液体系。为在实现酸蚀裂缝长有效缝长及高导流能力,提出了"有机酸+胶凝酸"注入方式,先用有机酸进行远端刻蚀,再用胶凝酸提高近井导流能力。并对典型井优化,得到施工排量8～10 m~3/min,施工液量850～950 m~3,施工段塞在2～3段能取得较好的酸压施工效果。     

导流参数与SUFR系统缺氧反硝化及吸磷的灰熵分析

应用灰关联度熵分析方法,分别以SUFR(螺旋升流式反应器)系统缺氧区反硝化以及反硝化吸磷效果为目标,研究导流参数对该系统缺氧区影响的相关性及其重要性顺序.试验结果表明,各导流参数对SUFR系统缺氧区反硝化以及反硝化吸磷均有明显的影响.对于反硝化而言.各机械导流参数对其影响的顺序为:导流转速大于导流叶片的折角大于导流叶片的串联层数大于d/D;对于反硝化吸磷而言,各机械导流参数对其影响的顺序为:导流叶片的折角大于导流转速大于导流叶片的串联层数大于d/D.导流参数对反硝化及反硝化吸磷影响主要原因在于导流参数的变化对反应器内剪切环境和流动状态产生了影响,但导流参数对反硝化及反硝化吸磷影响存在明显的差异.     

风电叶片生产中聚氨酯树脂的应用工艺研究

风电行业进入“平价上网”时代,风机价格竞争日趋激烈,风机单位千瓦时的价格不断创新低。叶片作为风机的核心大部件,其价格也持续下降,迫切要求叶片制造企业不断降低产品的制造成本。聚氨酯树脂替代环氧树脂作为叶片的主要制造材料,其成本优势十分明显,但由于聚氨酯树脂极易与水反应导致材料失效,聚氨酯树脂在用于风电叶片的生产时存在很多难点。为此对聚氨酯树脂在风电叶片上的应用工艺进行了分析和研究,并给出了可行的工艺控制措施。     

风电叶片用芯材PET的性能研究

为对风电叶片用泡沫芯材PET的性能进行研究,根据行业标准,对国内外PET芯材的表观形貌和力学性能进行对比,测试和分析了2种PET的主要力学性能。结果显示,国外PET和国产PET的各项性能存在差异,2种PET的力学性能均能够满足叶片的设计要求,同时,与常规泡沫PVC相比,PET吸胶量较低,有利于降低树脂的用量,因而有利于大型叶片降本增效。     

缩放型导流筒气升式内环流反应器特性：气液两相牛 …

从气相含率、液体循环速度和体积氧传质系数方面研究气液两相牛顿流体在缩放型导流筒气升式内环流生物反应器内的流体力学与传质特性,内导流筒分别采用传统圆柱型和三种不同结构参数的缩放,实验介质为空气－水两相牛顿流体系。结果表明,与传统圆柱型导流筒比较,缩放型导流筒气相含率提高１０％以上,体积氧传质系数在较大范围内提高,圆柱型导流筒反应器的液体循环量大于各缩放型导流筒反应器的液体循环量,还在Ｈｉｇｂｉｅ穿透     

纳米二氧化硅增稠真空灌注环氧树脂的研究

真空灌注成型工艺和湿法真空袋压成型(手糊)工艺是纤维增强复合材料成型使用较多的工艺。在纤维增强复合材料成型工艺过程中,添加适量纳米二氧化硅对低分子液态环氧树脂进行增稠改性,实现真空灌注树脂向手糊树脂的转变,改善其力学性能。     

风电叶片采用不同胶黏剂修补的相容性能差异研究

风电叶片合模粘接工序中缺胶问题一直备受关注,修复材料的性能直接影响叶片修复质量,为此选择2种胶黏剂,对比了两者的工艺基本性能数据和力学性能。胶黏剂1可适合用于风电叶片制造成型合模粘接,也可用于叶片胶黏剂缺陷修复;胶黏剂2适合用于叶片胶黏剂缺陷修复,同时在修复效率和操作条件上优于胶黏剂1。然后通过模拟一种叶片缺胶的修复方式,分别采用胶黏剂1、胶黏剂2对不同缺胶量的玻璃钢试件粘接界面进行拉伸剪切性能测试。研究结果表明,2种不同体系的胶黏剂各性能差异较小,均可满足叶片设计和工艺要求;随粘接面缺胶量增大(20%、40%、60%),试样拉伸剪切强度呈下降趋势;缺胶处使用胶黏剂1进行修补后可使拉伸剪切强度恢复,使用胶黏剂2修补后试样拉伸剪切强度低于胶黏剂1修补。因此,在缺胶处修补时采用同一体系胶黏剂修补的效果较好,更利于保证叶片修复后的质量和性能。     

叶轮出口叶片间面积对潜水泵性能的影响

从推导导流器的特性曲线和叶轮的特性曲线入手 ,分析了导流器与叶轮的相互影响 ,提出导流器和叶轮适配才能获得高效的泵 ,经实验证明只要保持导流器喉部面积和叶轮出口叶片间的面积比值不变 ,就可得到另一种高效率的泵     

真空导入工艺在风电叶片领域的应用与研究

介绍了真空导入工艺的概念和真空导入的基础理论,对叶片制作过程中真空导入的压缩行为进行了研究,得出了叶根区域一个拟合二次函数,结果表明叶片成型在树脂的真空导入过程中始终受到很大的负压。对真空树脂导入工艺和手糊工艺制作叶片进行了比较,数据指出真空导入工艺叶片质量更高。