风电机组叶片结冰的光纤感知及厚度分布估计

摘要

分析光纤感知叶片结冰厚度的检测原理并设计四通道双窗口专用结冰探测器,采用模拟计算并分析不同攻角和水滴粒径下叶片水滴收集率分布,借助风电机组所在空气流场构建风电机组机舱顶部结冰探测器与叶片间运行环境结冰信息的内在关联,进而实现叶片表面结冰厚度检测及分布估计并在风场风电机组进行结冰实测验证,结果表明叶片表面结冰状态呈现前缘结冰最厚且沿叶尖方向逐渐增加的分布特征,探测器检测值与实测值偏差在8%内,可满足风电机组叶片防除冰的工程应用需求。