風力平衡實驗裝置

6. 氣象研究小組用圖示簡易裝置測定水平風速．在水平地面上豎直固定一直桿，半徑為R、質量為m的薄空心塑料球

A、小球受重力、拉力、風力處於平衡，根據共點力平衡知風力F=mgtanθ，θ變為原來的2倍，則風力變為原來的3倍，因為風力大小正比於風速和球正對風的截面積，所以風速v=9m/s．故A錯誤． B、風速增大，θ不可能變為90°，因為繩子拉力在豎直方向上的分力與重力平衡．故B錯誤． C、若風速不變，換用半徑變大、質量不變的球，則風力變大，根據F=mgtanθ，知θ變大．故C錯誤． D、若風速不變，換用半徑相等、質量變大的球，知風力不變，根據F=mgtanθ，知重力減小，風力不變，則θ減小．故D正確． 故選D．

7. 風力發電機組測試有哪些標准，如何進行測試

1葉片主要檢驗和分析項目
風力發電機組動力性能的測試要根據IEC 61400-23「風力機發電系統-第23部分：風輪葉片全尺寸結構試驗」標準的最新版執行。
1.1 葉片靜力試驗
靜力試驗用來測定葉片的結構特性，包括硬度數據和應力分布。
葉片可用面載荷或集中載荷（單點/多點載荷）來進行載入。每種方法都有其優缺點，載入方法通常按下面討論的經驗方法來確定。包括分布式面載荷載入方法、單點載入方法、多點載入方法。靜力試驗載入通常涉及一個遞增載入順序的應用。對於一個給定的載入順序，靜力試驗載荷通常按均勻的步幅施加，或以穩定的控制速率平穩地增加。必要時，可明確規定載入速率與最大載荷等級的數值。通常載入速率應足夠慢，以避免載荷波動引起的動態影響，從而改變試驗的結果。
1.2 葉片疲勞試驗
葉片的疲勞試驗用來測定葉片的疲勞特性。實際大小的葉片疲勞試驗通常是認證程序的基本部分。疲勞試驗時間要長達幾個月，檢驗過程中，要定期的監督、檢查以及檢驗設備的校準。在疲勞試驗中有很多種葉片載入方法，載荷可以施加在單點上或多點上，彎曲載荷可施加在單軸、兩軸或多軸上，載荷可以是等幅恆頻的，也可以是變幅變頻的。每種載入方法都有其優缺點。載入方法的選用通常取決於所用的試驗設備。主要包括等幅載入、 分塊載入、變幅載入、單軸載入、多軸載入、多載荷點載入、共振法載入。
推薦的試驗方法的優缺點如下表：
表1 推薦的試驗方法的優缺點

試驗方法

優 點

缺 點

分布式表面載入（使用沙袋等靜重）

- 精確的載荷分布

- 剪切載荷分布很精確

- 只能單軸

- 只能靜態載荷

- 失效能量釋放可導致更嚴重的失效

- 非常低的固有頻率

單點載入

- 硬體簡單

- 一次只能精確試驗一個或兩個剖面

- 由試驗載荷引起的剪切載荷較高

多點載入

- 一次試驗可試驗葉片的大部分長度

- 剪切力更真實

- 更復雜的硬體和載荷控制

單軸載入

- 硬體簡單

- 不易獲得准確的應變，損傷分布在整個剖面上

多軸載入

- 揮舞和擺振方向載荷合成更真實

- 更復雜的硬體和載荷控制

共振載入

- 簡單硬體

- 能耗低

- 不易獲得准確的應變，損傷分布在整個剖面上

等幅載入

- 簡單，快速，較低的峰值載荷

- 對疲勞公式的精確性敏感

等幅漸進分塊載入

- 失效循環次數有限

-對疲勞公式精確性和載入順序影響敏感

等幅可變分塊載入

- 簡單方法模擬變幅載入

-對疲勞公式精確性和載入順序影響敏感

（盡管敏感程度低於等幅漸進分塊載入）

變幅載入

- 更真實的載入

- 對疲勞公式精確性不敏感

- 較高的峰值載荷

- 復雜的硬體和軟體

- 比較慢

1.3葉片撓曲變形測量
由於風輪相對於塔架的間隙有限，因此，葉片揮舞方向的撓度是非常重要的。在試驗過程中，應記錄葉片和試驗台的撓度。該試驗通常與靜力試驗一起進行。
1.4葉片剛度分布測量
葉片在給定載荷方向下的彎曲剛度可由載荷/應變測量值或由撓度測量值來導出。葉片的扭轉剛度可以表示為旋轉角隨扭矩增大的函數。
1.5 葉片應變分布測量
如果需要，可用由置於葉片測試區域上的應變計測量葉片應變水平分布，應變計的位置和方向必須記錄。測量的次數取決於試驗的葉片（例如葉片的大小、復雜程度、需要測量的區域等）。如果要求從零應力水平獲取非線性，則必須使用一片未載入的葉片對應位置上的應變計來補償其自重力影響。
應在葉片表面臨界區域測量葉片應變，葉片上的比較典型的位置為：幾何形狀突變、臨界的細部設計或應變水平預計較高的位置。
1.6葉片固有頻率測量
通常重要的頻率只限於揮舞方向的一、二階和擺振方向的一階頻率（有些情況下，還包括扭轉一階頻率）。對於大多數葉片來說，這些頻率間隔很好，且很少會耦合。因此，可把葉片置於所要求的振動模態下，監測來自諸如應變計、位移感測器或加速度計等的振動模態響應信號，逐個地直接測量出這些頻率。二階揮舞方向的激振模態可能會導致一些問題，尤其是對剛性非常大的葉片測量的過程中。
1.7葉片阻尼測量
可以通過測量葉片揮舞和擺振方向無擾動振盪的對數衰減量確定葉片的結構阻尼。振幅必須足夠小，以排除氣動阻尼（幾厘米）的影響。應注意阻尼通常與溫度關系密切。
1.8葉片振型測量
與清晰間隔固有頻率的低阻尼線性結構相應的標准振型值，可以由（在共振時）傳遞函數的虛部來逼近，此傳遞函數是確定振型值點處的輸入力與加速度響應關系的函數。
進行揮舞和擺振方向的振型測量時，可將葉片安裝在剛性試驗台上，在葉片的某個適當點處（多數在葉尖）施加一個激振力（以相關的頻率），沿葉片適當間隔位置監測所引起的加速度響應，激振力可由力感測器來測量，加速度由加速度計來測量，然後把測量值輸入分析儀中，通過分析儀獲得可能的模態數以及在共振頻率下復雜傳遞函數的相位，在文獻[7]中給出詳細說明。
除採用移動單個加速度計的方法外，還可以沿葉片展向均勻地布置若干加速度計，用一系列強迫頻率來激振葉片，也可以確定葉片的振型。
1.9 葉片質量分布測量
粗略的質量分布可以通過測量葉片總質量和重心的方法計算出來，必要時可把葉片截成小段並稱出每段的重量來測量其質量分布。
1.10 葉片蠕變測量
對蠕變敏感的材料來說，有必要通過試驗確定葉片的蠕變和恢復特性。這些試驗是通過對葉片進行長時間靜載入進行的（如幾小時或幾天）。在試驗過程中，應頻繁地測量葉片的撓度，並記錄葉片的撓度與對應時間。經過一段時間後去掉載荷，當葉片鬆弛時，應再記錄葉片的恢復與對應時間。
1.11 葉片的其它非破壞性試驗
在有些情況下，非破壞性試驗(NDT)技術可用來檢查葉片是否按設計要求製造，並用來發現製造缺陷。非破壞性試驗可與其它試驗同時進行，常用的方法有：檢查葉片幾何形狀（如尺寸、外形等）的測量、硬幣輕敲、聲音傳導、超聲波探傷、聲發射、熱成像等。
1.12 葉片解剖
葉片解剖可用來檢查葉片是否按設計要求製造，並且可以用來發現製造缺陷。
通過葉片解剖可以檢查下列特性：葉片的質量分布、幾何形狀（如翼型等）、鋪層、梁、膠接等的製造（如確定玻璃纖維葉片的纖維含量、纖維方向和疏鬆度等）。
1.13 葉根螺栓套的靜強度和疲勞強度試驗
風力發電機組風輪葉片承受的各種載荷都必須經葉根連接結構傳遞至輪轂，其強度和可靠性直接影響整台機組的運行安全和出力。因此葉根連接結構的可靠性是考核葉片強度的重要指標之一。
2風力發電機組主要測試項目
2.1 風力發電機組功率特性測試
風力發電機組動力性能的測試要根據IEC 61400-12「風力機發電系統-第12部分：風力機動力性能」標準的最新版本執行。
由於風速的隨機波動性和間歇性，需要測試發電機組隨風速變化的功率特性曲線，確定發電機組的功率特性，比較實際功率曲線同設計功率曲線的關系，為整機的年發電量評估提供依據。
2.2 風力發電機組雜訊測試
風力發電機組除噪性能的測試要根據IEC 61400-11「風力機發電系統-第11部分：噪音測試技術」標準的最新版本執行。
由於風電機組的運行會產生雜訊，對周圍的環境產生影響，需進行雜訊監測，為除噪效果提供依據，同時根據雜訊判別風機的運行狀態。要注意特別是風輪葉片類型、塔高和塔的類型以及風力發電機組驅動系統變速箱的類型都會對雜訊效果產生影響。
2.3 風力發電機組電能質量測試
風力發電機組電特徵的測試要根據IEC 61400-21「風力機發電系統-第21部分：風力機電網連接電能質量測試和評估」標準的最新版本執行。
電能質量從普遍意義上講是指優質供電，包括電壓質量、電流質量、供電質量和用電質量。其可以定義為：導致用電設備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率的偏差，其內容包括頻率偏差、電壓偏差、電壓波動與閃變、三相不平衡、暫時或瞬態過電壓、波形畸變（諧波）、電壓暫降、中斷、暫升以及供電連續性等。通過測試電能質量可以對機組的並網發電以及對電網的穩定性作出評估。
2.4 風力發電機組渦輪運轉性能測試
渦輪運轉測試的目的是為了對作為風力發電機組設計基礎的參數和性能進行驗證。
渦輪運轉測試有以下幾個單獨測試組成：安全系統測試、制動系統測試、自動操作測試、開關操作測試、自然頻率測試、機械制動的液壓。
2.5 風力發電機組機械載荷測試
載荷測試要根據最新版的IECTS 61400-13「風力機發電系統-第13部分：機械載荷測試」標準的最新版執行。
為了驗證機組設計載荷工況，為建設和修訂機組理論設計模型提供依據，對風機進行載荷測試。測試的主要項目有葉片根部擺振和揮舞方向的彎矩，電機主軸彎矩和扭矩，塔架底部的偏航力矩和俯仰彎矩，塔架頂部的偏航力矩、俯仰彎矩和扭矩。實際測試中的獲得的數據將和風機設計軟體的模擬結果進行對比，從而驗證機組的設計模型。
要在支撐結構上安裝附加感測器，安裝位置要參考風能大全後再做決定。
2.6 風力發電機組機變速箱原型的測試
測試的目的是檢查變速箱設計的實現條件和獲取重要參數用於風力發電機組變速箱生產階段的級數檢驗。要通過實際操作對變速箱的基本性能進行驗證。
在根據變速箱的動態特徵或變速箱獨立元件的載荷分布進行設計修改時，需要重新進行原型測試。

試驗測試參考標准：
IEC 61400-12「風力機發電系統-第12部分：風力機動力性能
IEC 61400-13「風力機發電系統-第13部分：機械載荷測試
IEC 61400-21「風力機發電系統-第21部分：風力機電網連接電能質量測試和評估
IEC 61400-11「風力機發電系統-第11部分：噪音測試技術
IEC 61400-23「風力機發電系統-第23部分：風輪葉片全尺寸結構試驗
風力發電機組認證指南（GL2005)

8. 風力發電機的葉片怎麼做動平衡

大型的不知道怎麼搞
小型葉片，一般都有動平衡試架。 有葉片法蘭
主軸阻尼很小，葉片放上去後自然會朝重心偏差的方向動作。
隨即調整。

9. 化學實驗室通風設備技術要求有哪些

在化學實驗過程中抄，經常會產生各種難聞的，有腐蝕性的、有毒的或易爆的氣體。這些有害氣體如不及時排除室外，就要造成室內空氣污染，影響實驗人員的健康與安全；影響儀器設備的精度和使用壽命，因此，實驗室通風是實驗室設計中不可缺少的一個組成部分。為了使實驗室工作人員不吸入或咽入一些有毒的、可致病的或毒性不明的化學物質和有機體，實驗室中應有良好的通風。為阻止一些蒸氣、氣體和微粒（煙霧、煤煙、灰塵和氣懸體）吸入，污染物質須用通風櫃、通風罩、局部排風的方法除去。

化學實驗室的通風方式有兩種，即局部排風和全室通風。局部排風是在有害物質產生後立即就近排出，這種方式能以較少的風量排走大量的有害物質，能量省而效果好，是改善現有實驗室條件可行和經濟的方法，也可能是適應新實驗室通風建設的最好方式。對於有些實驗不能採用局部排風，或局部排風滿足不了排風要求時，採用全室通風。

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