基于PLC沖蝕磨損試驗臺風速控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著化石能源枯竭，風能作為新型清潔能源受到全球重視并迅速發(fā)展。2013年，中國（不包括臺灣地區(qū)），新增裝機容量16088.7MW，同比增長24.1％;累計裝機容量91412.89MW，同比增長21.4％。新增裝機和累計裝機兩項數(shù)據(jù)均居世界第一。
　　內蒙古自治區(qū)地處我國中西部，地大物博，物源盈富，風能更是我區(qū)豐富的資源，全區(qū)目前風能技術可開發(fā)容量總體超過1.5億千瓦，已達到全國陸地風能資源儲量的50％以上。截至2013年3月底，內

2、蒙古風電裝機容量新增1119.4兆瓦，累計18623.8兆瓦，居全國各?。▍^(qū)、市）第一位。
　　風能技術在我國起步較晚但發(fā)展很快，風機和相關技術卻主要依靠進口。特殊的地理環(huán)境，使得進口風機“水土不服”，尤其是西北地區(qū)的風機，葉片長期受風沙侵蝕，導致磨損嚴重，原本工作壽命可達20年的風機葉片，現(xiàn)在幾年就被損壞了。已有的相關研究，并沒有對風機葉片在風沙沖蝕情況下的磨損機理進行詳細評價，所以有必要在試驗室內建立沖蝕磨損試驗設備，為風機葉

3、片涂層優(yōu)化設計提供理論依據(jù)。
　　本文以壓力作為決策因子，在圓形沖蝕管道內空氣流量不變的情況下，通過改變輸入風速壓力的大小而改變管中風速，基于PLC控制系統(tǒng)實現(xiàn)對風速的控制。本文主要有三個部分組成。
　　第一部分為綜述，主要介紹我區(qū)風能情況，建立相關沖蝕設施的必要性，國內外相關研究進展報告以及本文研究內容、研究方法等。
　　第二部分主要為沖蝕系統(tǒng)中風速控制部分的硬件選擇和組建，其中包括根據(jù)流體力學相關知識設計沖蝕管道以

4、及軟件程序的設計。氣體輸出壓力的大小由電氣比例閥控制，電氣比例閥又由PLC控制系統(tǒng)控制，隨后氣體進入沖蝕管加速。沖蝕管道由進風管、進沙管和混合加速管三部分組成，進沙管可加速管內氣流，混合加速管的目的是使風沙充分混合共速。
　　第三部分主要是試驗方案和試驗數(shù)據(jù)的收集。試驗結果表明，試驗設備可以提供5m/s～25m/s的風速，迸沙量可以控制為1g/s、2g/s、3g/s，能夠滿足預期試驗要求。風中挾沙后，對風速影響較小，在一定精確度要