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2.3 通过气动噪声探测结冰情况
如果结冰较少,可以通过叶片气动噪声的大小来判定结冰情况。如图4所示,在叶片前缘开始结冰后,叶片的气动噪声逐渐升高,且对应的声频也逐渐升高。
图4
受影响的气动外形会导致前缘产生湍流边界层,从而会产生音量和频率较高的噪音,这些噪音可以很清晰的听见。
通过一些物体的损伤来探查结冰情况,比如气动桅杆的断裂,输电线的断裂,虽然不能定量探测,至少也可以从这些方面知道严重结冰的情况。
3、应对策略
在低温环境运行风机可以选择多重策略:第一个参数就是预期的结冰周期。如果一个地方没有结冰记录,则不用采取特殊策略;如果一个地方存在较少结冰的情况,比如结冰周期为一年中的几天,则建议通过防结冰的方向标和风速仪结合温度测量、功率曲线检测等办法,抑或是在每个风场安装一种结冰传感器,等方式来探测结冰情况,在结冰周期内要么调整控制继续运行,要么停机或空转,这要取决于当地的位置情况,例如是否接近路边或可能受到潜在伤害的物体在附近。但需要清晰定义风机在哪种条件下会从结冰工况重新启动,根据自动检测结果或是人工目测判断均可。
但对于长期结冰,如结冰周期长达几周的地方,就推荐使用主动防结冰系统或被动除冰系统。叶片可能因为结冰周期过长而长期停机,从而大量损失发电量。
风机运行时,叶片在结冰工况旋转会在其前缘转捩点除聚积越来越多的冰层。随着旋转半径的增加线速度也随之增加,因此叶尖区域结冰要比其他部位相对严重,结冰量的多少与旋转半径近似成正比,如图5所示。
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