基于高分子电热膜的风电叶片电热除冰功率密度计算模型

复合材料科学与工程 ›› 2015, Vol. 0 ›› Issue (9): 17-23.

基于高分子电热膜的风电叶片电热除冰功率密度计算模型

倪爱清¹, 王延明¹, 王继辉¹, 牟书香^2*

1.武汉理工大学材料学院,湖北武汉 430070;
2.中材科技风电叶片股份有限公司,北京 102101

收稿日期:2015-03-23 出版日期:2015-09-28 发布日期:2021-09-14
通讯作者: 牟书香(1981-),女,高级工程师,博士,主要从事复合材料风电叶片相关材料及工艺的研究,mushuxiang@126.com。
作者简介:倪爱清(1975-),女,副教授,主要从事复合材料设计及优化、复合材料的老化性能、可降解天然纤维复合材料等研究工作。
基金资助:
北京市科技计划资助课题(Z121100006812001)

COMPUTATIONAL MODEL OF WIND TURBINE BLADES DE-ICING POWER DENSITY BASED ON POLYMER ELECTRIC HEATING FILM

NI Ai-qing¹ , WANG Yan-ming¹, WANG Ji-hui¹, MU Shu-xiang^2*

1. College of Materials Science and Engineering, Wuhan University of Technology, Wuhan 430070, China;
2. Sinoma Technology Wind Blade Co., Beijing 102101, China

Received:2015-03-23 Online:2015-09-28 Published:2021-09-14

摘要/Abstract

摘要： 以融冰界面位移与相变传热理论为基础,考虑了玻璃纤维增强树脂复合材料层和冰层的升温蓄热、界面冰层融化相变潜热以及冰层与周围空气的对流传质、对流换热和辐射换热等影响,提出了一种基于高分子电热膜的电热除冰功率密度计算的数学模型。对特定除冰模型进行了功率密度的计算,并通过模拟特定环境下的实际除冰实验对计算结果的准确性进行了验证,计算结果与实验结果吻合较好。

关键词: 高分子电热膜, 电热除冰, 功率密度, 数学模型

Abstract: In this paper, a heating power density computational model, based on melting ice interface displacement and phase change heat transfer theory, is established for wind turbine blade de-icing system using polymer electric thermal film. This model takes in account the thermal storage of GFRP layers and ice, interface melting ice latent heat and convection heat transfer, convective mass transfer and radiation heat transfer of air exchange with the surrounding environment. In order to verify the proposed model, the heating power density under specific environment was calculated and the corresponding deicing experiments using GFRP plates containing polymer electric heating film were carried out. The results show good agreements between the mathematical model and experiment.

Key words: polymer electric heating film, electrically heated deicing, power density, computational model

中图分类号:

TB332

倪爱清, 王延明, 王继辉, 牟书香. 基于高分子电热膜的风电叶片电热除冰功率密度计算模型[J]. 复合材料科学与工程, 2015, 0(9): 17-23.

NI Ai-qing , WANG Yan-ming, WANG Ji-hui, MU Shu-xiang. COMPUTATIONAL MODEL OF WIND TURBINE BLADES DE-ICING POWER DENSITY BASED ON POLYMER ELECTRIC HEATING FILM[J]. COMPOSITES SCIENCE AND ENGINEERING, 2015, 0(9): 17-23.

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