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国家能源风电叶片研发(实验)中心概况
发稿时间:2018-04-16         作者:          来源:     【字号:

  根据国能局新能〔2009〕56号、国发办能源〔2009〕1126号、国能科技〔2009〕309号文件精神,国家能源局于2009年2月正式批准由中国科学院工程热物理研究所组织筹建国家级风电叶片检测中心,并于2009年11月批准工程热物理研究所组建国家风电叶片研发(实验)中心。

  国家能源风电叶片研发(实验)中心的建设目标是建设兆瓦级以上大型及超大型风电叶片设计、制造及工艺技术为主的核心技术研发创新平台;以建设高水平的、可持续的科技创新能力为主线,为风电叶片产业的发展提供核心技术和装备;建设世界级的风电叶片研发中心及公共实验平台;成为国际知名的风电叶片检测中心;成为风电叶片研究与制造领域有影响的国际合作科研平台,并成为国际重要的风电技术研究基地和高层次人才培养基地。国家能源风电叶片研发(实验)中心拥有国内一流的学术带头人及研发团队,实行中心主任负责制, 设有学术委员会把握科研方向。中心紧跟国际风电叶片前沿技术的发展,在建立具有中国特色的风电叶片设计开发体系,开展叶片研究、设计、制造、试验的理论、技术和工艺研究,在风能利用基础理论研究、风电叶片的开发研制及成果转化,风电叶片检测技术体系与检测标准研究等方面已在国内处于领先水平。

  研究领域   

  风能利用技术、新型燃气轮机关键技术的基础与应用研究。 

  研究方向 

  1.风能方向:大型及超大型风电叶片先进设计技术研究;风电场创新空气动力场研究;基于先进热力学循环的风能热利用技术研究。 

  2.发动机方向:发动机总体设计技术;新型压气机研究;对转涡轮研究;短环形燃烧室研究。 

  ■ 机构及人员组成 

  现有研究人员44人,其中正高级岗位人员8人,副高级岗位人员11人;在站博士后2人,在读研究生28人。 

  ■ 2019年项目情况  

  2019年度在研项目34项,新争取各类项目16项,其中包括先导专项课题1项、重点研发计划项目3项、基础加强计划重点基础研究项目1项、国防科技创新特区项目1项、国防基础科研计划项目1项、两机基础研究课题1项、所长特别基金1项、国际组织任职计划项目1项、国家自然科学基金青年基金2项、横向企业委托项目4项。结题并通过验收项目10项(包括国防科技创新特区项目4项、中科院国防科技创新基金项目1项、装备预研联合基金1项、航空动力基金1项)。 

  ■ 2019年主要成果与工作进展 

  1.风能方向:开展风电叶片、风电场及风能热利用等风能吸收、转化、传递涉及的系统性应用基础科学问题研究。 

  在风电叶片方面,构建了复杂地形条件下大型风电叶片气动、结构、气弹及载荷等核心设计技术体系,并应用于2MW级叶片研制,主要技术指标达到国际先进,相比主流商业化叶片,年发电量提高2.18%,重量降低3.7%,叶根等效疲劳载荷降低7.62% 

  在风电场方面,提出基于致动线和混合数值格式的高保真CFD尾流计算方法,在此基础上,开发了精确反映尾流流场特点的高斯尾流模型,与国外先进水平比较,尾流预测精度提高15%以上,为智慧风电场开发提供了关键技术保障; 

  在风能热利用方面,为解决我国北方冬季清洁供暖的重大民生问题,在国际上首次提出风能直接制热的变革性洁净能源技术理念,并研制了基于复叠式单级压缩热力学循环的高效、高可靠、低成本的百千瓦级风能制热示范系统,该系统制热效率达3.5以上,可为5000m2建筑提供冷热源,较传统热力系统成本降低10%以上,填补了国内外市场空白,引领新兴风热产业的发展。 

  2.发动机方向:分别以新原理高推重比发动机和新原理高超音速发动机的研制为目标,开展关键技术攻关与验证工作。 

  在新原理高推重比发动机方面,突破对转结构发动机总体设计技术,完成对转冲压压气机、燃烧室和对转涡轮设计加工及试验验证,完成原理样机整机集成与点火试车,初步实现新型气动布局发动机原理验证。 

  在新原理高超音速发动机方面,提出以对转冲压压气机和对转涡轮为核心的新型热力循环发动机总体方案,突破宽速域对转冲压压气机与大折转富燃工质对转涡轮设计技术,完成对转冲压压气机和对转涡轮试验验证,填补国内外空白。 

  在发动机实验平台建设方面,建立暂冲式快响应涡轮试验方法,完成高负荷多级对转涡轮性能考核试验,获批军队科学技术奖二等奖。在国内率先突破高转速双轴对转压气机转子稳定性调节测试技术,完成高负载对转冲压压气机性能考核试验。完成组合动力高空环境试验台方案设计与评审,预计在国内率先形成马赫425km高空模拟能力,平台建设进入核心设备详细设计与工程设计阶段。 

  本年度共发表学术论文58篇,其中16篇被SCI收录、7篇被EI收录;申请专利7项,获得13项专利授权。 

      任:赵庆军  副主任:张明明 赵巍

 
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