大型风机迎风面覆冰增长规律及气动特性

Growth Law of Windward Surface Icing and Aerodynamic Characteristics of Large Wind Turbines

韩兴波 · 孙鹏 · 王杰 · 陈孜铭 等5人 · 高电压技术 · 2025年3月 · Vol.51

在低温高湿环境下，风力机叶片易发生覆冰，导致停机甚至结构损伤。本文模拟了不同气象条件下叶片表面水滴撞击特性，分析了积冰发展对气动性能的影响，并结合野外实测数据进行验证。结果表明：水滴中值直径20～40 μm时碰撞率变化显著；风速8～10 m/s时碰撞率增速下降；翼型变薄使碰撞区缩小但驻点局部碰撞率升高。流线冰形升阻比接近洁净翼型，而角状冰形临界攻角更小，失速提前。覆冰2.8小时后，流线冰和角状冰对应功率分别下降18.5%和76.8%。研究为风机覆冰性能评估提供了技术支撑。

解读: 该研究对阳光电源风电变流器产品线具有重要参考价值。研究发现的覆冰对风机功率影响规律(流线冰-18.5%、角状冰-76.8%)可用于优化SG系列风电变流器的功率跟踪算法和防冰控制策略。建议在变流器控制系统中增加基于环境参数的覆冰预警功能,通过调整最大功率跟踪(MPPT)曲线和限功率控制策略,降低覆冰工...