风电叶片成型所用导流网导流速率研究

郝志勇，贾宇婷

(东方电气(天津)风电叶片工程有限公司 天津 300456)

1 研究背景

导流网在风电叶片生产过程中必不可少，主要起导流作用，可以在树脂灌注过程中促进树脂流动，使树脂均匀分散到部件的每一处[1-2]。因此，导流网导流速率在风电叶片成型真空灌注过程中极其重要。为在生产过程中提高树脂灌注速率[3]，本实验研究不同规格导流网影响导流速率的主要因素，见表1。

表1 材料基本信息Tab.1 Basic information of materials

2 实验数据

2.1 导流网克重对流速的影响

2.1.1 克重对导流网横、纵方向流速的影响

实验将导流网分别裁剪为宽15 cm，长120 cm的样条(有效测试长度为100 cm)，如图1进行铺放，在相同条件下进行灌注，记录灌注时间，表2和表3分别是导流网纵向和横向流动时间。

表3 横向灌注时间Tab.3 Horizontal perfusion time

从表2和表3的结果可以得出图2所示曲线，相同条件下，低克重挤出导流网横向和纵向的导流速度比高克重挤出导流网横向和纵向的导流速度快。

图2 挤出导流网克重与横向、纵向流速对比Fig.2 Comparison of gram weight of extrusion diversion network and horizontal and vertical flow rates

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2.1.2 克重对导流网Z轴方向流速的影响

选取B和C 2种克重的挤出导流网做Z轴击穿实验，目的是观察克重对导流网Z轴流速的影响。采用27层单向碳纤维布与真空灌注树脂进行灌注实验，观察相同条件下，高和低克重的导流网导流速率的大小见图3—图5。

图3 制样Fig.3 Sample preparation

图4 Z轴击穿Fig.4 Z-axis breakdown

图5 完全灌注Fig.5 Complete perfusion

击穿实验结果表明，相同厚度的碳纤维布层条件下，C型导流网的Z轴击穿时间比B型导流网的Z轴击穿时间要快(表4)。据此可以得出，高克重挤出导流网Z轴方向的导流速度比低克重挤出导流网Z轴方向的导流速度快。

表4 27层碳纤维击穿实验结果Tab.4 27-layer carbon fiber breakdown test

综上，导流网克重大小影响着导流速率，克重越大的，导流网二维空间导流速率越慢，三维空间导流速率越快。因此，在相同克重导流网流速对比时，可采用二维流速测试，不同克重导流网流速对比则需要采用三维流速测试。

2.2 导流网结构对导流速率的影响

对比不同克重挤出导流网的结构，导流网的流速除了受克重的影响，还与自身的结构有关。从图6可以看出，虽然几种导流网的结构都是菱形，但菱形的对角线不同，E型挤出导流网的菱形对角线几乎相等。从图2可以看出，E型导流网的横、纵流速相差不大；而F型导流网的菱形对角线不同，所以F型导流网横、纵方向流速差异较大，纵向导流速率比横向导流速率快，即同等长度所用时间要少。

图6 导流网结构Fig.6 Diversion network structure

3 结 论

导流网克重大小影响导流速率，克重越大的，导流网二维空间导流速率越慢，三维空间导流速率越快。因此在相同克重导流网流速对比时，可采用二维流速测试，不同克重导流网流速对比则需要采用三维流速测试。

导流网结构影响导流速率，菱形结构中长对角线方向(即纵向)导流速率比短对角线方向(即横向)导流速率快。■