一种蚊虫对风电叶片涂层耐盐雾性能影响的测试方法与流程

专利2026-05-10  1


本发明属于风电叶片测试,具体涉及一种蚊虫对风电叶片涂层耐盐雾性能影响的测试方法。


背景技术:

1、随着全球对清洁能源需求的日益增长,风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式,其重要性日益凸显。风力发电的核心设备——风电机组,由多个关键部件组成,其中叶片作为捕获风能并转化为机械能的关键部件,其性能与耐久性对整个风电机组的运行效率及寿命具有决定性影响。

2、叶片前缘作为最先接触气流的部位,极易积累由昆虫撞击后留下的尸体、空气中的尘埃、盐分等污染物,形成一层复杂的边界层。这层边界层不仅增加了叶片表面的粗糙度,降低了空气动力学性能,还可能因其中包含的尿酸、盐分等化学物质对叶片表面材料产生化学腐蚀作用。特别是蚊虫尸体中的尿酸,其酸性特质对多种材料具有侵蚀性,能够加速叶片表面涂层的降解,进而影响涂层的耐盐雾性能及整体使用寿命。

3、当前,针对风电叶片前缘防护材料的研发与评估,主要聚焦于提高材料的耐磨性、抗老化性、耐候性等方面,以应对一般性的环境侵蚀。但是盐雾对于风电叶片的影响相关研究较少。盐雾主要由盐分与空气中的污物混合形成,是一种灰白色结晶,呈现棱角状,不易溶解,其中含有大量的强酸性金属盐和金属氧化物。盐雾附着于叶片的表面,会增大叶片的阻力,影响叶片的运转速度和效率。盐雾中的强酸性物质会对叶片表面材料产生化学腐蚀作用,特别是当叶片表面存在划痕、裂纹等缺陷时,腐蚀作用更为显著。长时间的盐雾侵蚀会导致叶片表面出现风化、起毛刺等现象,严重影响叶片的结构完整性和使用寿命。且盐雾颗粒在风力作用下与叶片表面发生摩擦和撞击,导致叶片表面材料的物理磨损。这种磨损会加剧叶片表面的粗糙度,进一步降低叶片的空气动力学性能。

4、更进一步的,在耐盐雾性能的评价体系中,忽略了蚊虫等生物因素对材料性能的实际影响,这可能导致评估结果与实际应用情况存在偏差,无法全面反映防护材料在复杂环境下的真实表现。


技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供一种蚊虫对风电叶片涂层耐盐雾性能影响的测试方法,以解决现有技术中风电叶片在服役过程中,难以反应或评估蚊虫对风电叶片涂层性能的影响,且缺少针对叶片前缘耐盐雾测试的方法。

2、为达到上述目的,本发明采用以下技术方案予以实现:

3、一种蚊虫对风电叶片涂层耐盐雾性能影响的测试方法,包括以下步骤:

4、步骤1,获取表面有涂层的n个风电叶片模拟件,n为≥3的自然数;

5、步骤2,将一个风电叶片模拟件进行划痕处理,有划痕的风电叶片模拟件进行盐雾试验,获得对照件;

6、步骤3,通过黑箱法收集蚊虫,获得收集有蚊虫的n-1个黑箱;

7、步骤4,将n-1个风电叶片模拟件立式分别置于收集有蚊虫的n-1个黑箱中,风电叶片旋转测试后获得过程风电叶片;

8、步骤5,将步骤4获得的n-1个过程风电叶片进行划痕处理,获得带有划痕的过程风电叶片;

9、步骤6,将带有划痕的过程风电叶片进行盐雾试验,获得测试风电叶片;

10、步骤7,分别判断对照件、测试风电叶片失效模式,比对失效结果,获得蚊虫对于风电叶片耐盐雾性的影响结果。

11、本发明的进一步改进在于:

12、优选的,步骤1中,所述的风电叶片模拟件的成分和待检测实际风电叶片前缘成分相同,涂层成分和实际风电叶片前缘表面涂层成分相同。

13、优选的,在同一次试验中,步骤2和步骤5中的划痕处理参数相同,步骤2和步骤6中的盐雾试验参数相同。

14、优选的,所述划痕处理过程中,在风电叶片测试面表面划两条交叉的痕迹,每一个划痕宽度为0.5~1.5mm,长度为5~10cm,两个交叉划痕的锐角角度为20~60°。

15、优选的,步骤2和步骤6中,所述盐雾试验过程中温度为30~40℃,nacl溶液的质量浓度为40~60g/l,ph值为6.5~7.3,盐雾测试时间为2000h。

16、优选的,步骤2和步骤6中,盐雾试验过程中风电叶片模拟件相对于水平面呈45°倾斜放置。

17、优选的,步骤3中,所述黑箱法的过程为:在黄昏时放置黑箱于监测点,黑箱的开口朝西,次日收集蚊虫,进行鉴定和计数;所述监测点位于风电叶片的工作地。

18、优选的,步骤4中,风电叶片旋转测试过程中转速为20~60r/min,旋转测试时间为48h。

19、优选的,步骤7中,所述失效模式包括失光、气泡、粉化和开裂;步骤7还包括附着力测试。

20、优选的,步骤7后,根据失效模式结果调整风电叶片的组成以及风电叶片表面涂层的成分。

21、与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

22、本发明公开了一种蚊虫对风电叶片涂层耐盐雾性能影响的测试方法,该测试方法在与叶片材质相同的模拟件上,根据实际操作工艺,在模拟件上先涂覆保护涂层,进行保护漆的蚊虫撞击试验,再进行叶片涂层的耐盐雾性能试验,判断涂层耐盐雾性能的失效模式。根据涂层耐盐雾性能的失效模式,首先能够判断出蚊虫对涂层耐盐雾性能的影响,该涂层及施工工艺是否能够满足叶片对蚊虫耐候性的需求,进一步的根据试验结果能够对模拟件进行面漆或工艺的调整。该研究测试方法的应用可以识别蚊虫对叶片涂层耐盐雾性能的影响,及时对风电叶片进行维修清洗,防止风电叶片耐盐雾性能大幅下降,保障叶片稳定运行。

23、进一步的,风电叶片模拟件的成分和实际风电叶片前缘成分相同,涂层成分和实际风电叶片前缘表面涂层成分相同,使得能够有针对性的对待研究风电叶片进行模拟。

24、进一步的,在同一次实验中,对照件和测试件的划痕以及盐雾试验条件相同,使得对照件和测试件具有对比性。

25、进一步的,在风场附近选择适宜的监测点,选择黑箱法收集监测风场附近的蚊虫密度,能够使得蚊虫环境和类型与当地相符。

26、进一步的,将风电叶片试验件,立式放置于上述黑箱中,以风电叶片的工作转速运行,能够充分的模拟风电叶片的工作环境。



技术特征:

1.一种蚊虫对风电叶片涂层耐盐雾性能影响的测试方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种蚊虫对风电叶片涂层耐盐雾性能影响的测试方法,其特征在于,步骤1中,所述的风电叶片模拟件的成分和待检测实际风电叶片前缘成分相同,涂层成分和实际风电叶片前缘表面涂层成分相同。

3.根据权利要求1所述的一种蚊虫对风电叶片涂层耐盐雾性能影响的测试方法,其特征在于,在同一次试验中,步骤2和步骤5中的划痕处理参数相同,步骤2和步骤6中的盐雾试验参数相同。

4.根据权利要求3所述的一种蚊虫对风电叶片涂层耐盐雾性能影响的测试方法,其特征在于,所述划痕处理过程中,在风电叶片测试面表面划两条交叉的痕迹,每一个划痕宽度为0.5~1.5mm,长度为5~10cm,两个交叉划痕的锐角角度为20~60°。

5.根据权利要求3所述的一种蚊虫对风电叶片涂层耐盐雾性能影响的测试方法,其特征在于,步骤2和步骤6中,所述盐雾试验过程中温度为30~40℃,nacl溶液的质量浓度为40~60g/l,ph值为6.5~7.3,盐雾测试时间为2000h。

6.根据权利要求5所述的一种蚊虫对风电叶片涂层耐盐雾性能影响的测试方法,其特征在于,步骤2和步骤6中,盐雾试验过程中风电叶片模拟件相对于水平面呈45°倾斜放置。

7.根据权利要求1所述的一种蚊虫对风电叶片涂层耐盐雾性能影响的测试方法,其特征在于,步骤3中,所述黑箱法的过程为:在黄昏时放置黑箱于监测点,黑箱的开口朝西,次日收集蚊虫,进行鉴定和计数;所述监测点位于风电叶片的工作地。

8.根据权利要求1所述的一种蚊虫对风电叶片涂层耐盐雾性能影响的测试方法,其特征在于,步骤4中,风电叶片旋转测试过程中转速为20~60r/min,旋转测试时间为48h。

9.根据权利要求1所述的一种蚊虫对风电叶片涂层耐盐雾性能影响的测试方法,其特征在于,步骤7中,所述失效模式包括失光、气泡、粉化和开裂;步骤7还包括附着力测试。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的蚊虫对风电叶片涂层耐盐雾性能影响的测试方法,其特征在于,步骤7后,根据失效模式结果调整风电叶片的组成以及风电叶片表面涂层的成分。


技术总结
本发明公开了一种蚊虫对风电叶片涂层耐盐雾性能影响的测试方法,属于风电叶片技术领域;该方法首先获取与风电叶片成分相近的若干个风电叶片模拟件,从风电叶片模拟件中,取一个作为对照件,再取多个作为测试件,测试件首先进行蚊虫试验后进行盐雾试验,通过对比对照件和测试件性能,获得蚊虫对风电叶片涂层耐盐雾性能的影响结果。该测试方法能够判断出蚊虫对涂层耐盐雾性能的影响,进而判断对应风电叶片的涂层及施工工艺是否能够满足叶片对蚊虫耐候性的需求,进一步的根据试验结果能够对模拟件进行面漆或工艺的调整。

技术研发人员:孟祥东,郭中旭,张阳,程广文,董巍峰,杨嵩,闫庆坤,赵凯,李亚军,孙学昌
受保护的技术使用者:西安热工研究院有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
转载请注明原文地址:https://xbbs.6miu.com/read-30969.html