激光形传感器的应用,用于全场测量旋转刀片的连续结晶过程
Angelos Filippatos1,2, Simon Schwab2, Tino Wollmann2
1Machine Design Laboratory, Department of Mechanical Engineering & Aeronautics, University of Patras, 26504 Patras, Greece.
Sensors (Basel, Switzerland)
|July 27, 2024
概括
这项研究提出了一种新的基于激光的方法,用于测量旋转风力轮机叶片上的冰积累. 该系统准确地检测出亚毫米冰厚变化,这对于提高风能安全性和效率至关重要.
科学领域:
- 可再生能源工程可再生能源工程
- 空气动力学 在空气动力学.
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 风力轮机叶片上的结对能源转型构成重大挑战.
- 精确测量冰积累对于开发有效的探测和缓解系统至关重要.
- 了解旋转刀片上的冰的行为对于运营安全和效率至关重要.
研究的目的:
- 提出和验证一种用于连续,全场测量旋转风力轮机叶片冰积累的新方法.
- 评估系统在检测冰层厚度细微变化的能力.
- 通过使用表面数据来完善冰体积重建技术.
主要方法:
- 在气候室内使用单线激光轮扫描仪,在旋转的NACA刀片上测量冰的增长.
- 使用三角激光系统在受控的水尘暴露期间获取数据.
- 处理原始数据以删除异常值,生成3D表面,并使用alpha形状通过MATLAB函数进行冰体积提取.
主要成果:
- 成功开发了一种用于在旋转叶片上连续,全场结冰测量的系统.
- 证明了检测冰层厚度变化在亚毫米范围内的能力.
- 评估并讨论了输入参数和参考表面偏移对冰体积重建准确度的影响.
结论:
- 提出的基于激光的方法为监测风力轮机叶片结冰提供了一个强大的解决方案.
- 该系统对小冰厚变化的高度敏感性有助于早期检测和主动管理.
- 这项研究有助于提高对风力轮机结冰问题的理解和缓解策略.
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