發(fā)布時間：2018-06-20 16:29

  本文選題：風力機 + 葉片��； 參考：《太原科技大學》2017年碩士論文

【摘要】：風能作為綠色潔凈的新能源,愈加受到全球各個國家的青睞和看重。我國風力機裝機容量逐年增加,且1.5MW和2MW成為主流,所占份額越來越大。而這兩種機型的葉片長度都達到30m以上。風力發(fā)電愈加追求單位發(fā)電成本,導致葉片向著細長化發(fā)展。葉片在慣性力、重力和氣動載荷共同作用下,很容易發(fā)生嚴重變形和顫振,進而產生疲勞裂紋破壞。因此,控制大型風力機葉片顫振已成為現(xiàn)代風力機設計的重要部分。阻尼減振減噪技術是抑顫的有效方法之一。該技術是利用阻尼材料受交變應力作用時,分子鏈之間發(fā)生滑移且不可恢復,這種滑移將振動體的機械能轉變?yōu)闊崮芑蛘咂渌梢院纳⒌哪芰?從而起到減振及降噪的目的。本文將多層阻尼結構應用在葉片中,來抑制葉片振動。本文首先對葉片抑顫和阻尼結構研究背景進行了綜述;簡要說明了風力機機組組成和葉片主要參數(shù),以某國產1.5MW葉片為例,建立三維模型并進行了模態(tài)分析;依據(jù)空氣動力學推導出葉片升、阻力和葉片運動微分方程,分析了葉片發(fā)生顫振的條件;對阻尼附加結構和其耗能原理進行了闡述,并推導了多層弱約束阻尼結構和多層約束阻尼結構的損耗因子;對自由阻尼葉片和多層弱約束阻尼葉片、單層約束阻尼葉片和多層約束阻尼葉片兩組葉片進行了模態(tài)分析對比和動力學分析對比,結果顯示,多層阻尼葉片比單層阻尼葉片具有更好的抑顫性能。
[Abstract]:Wind energy as a green and clean new energy, more and more favored and valued by all countries around the world. The installed capacity of wind turbines in China increases year by year, and 1.5MW and 2MW become the mainstream, which accounts for more and more. The blade length of these two models is more than 30 m. Wind power increasingly pursues unit power cost, leading to the development of slender blade. Under the combined action of inertial force gravity and aerodynamic load the blade is prone to serious deformation and flutter resulting in fatigue crack failure. Therefore, controlling the flutter of large wind turbine blade has become an important part of modern wind turbine design. Damping vibration and noise reduction technology is one of the effective methods of vibration suppression. In this technique, when damping materials are subjected to alternating stress, the molecular chains slip and cannot be recovered. This slip can transform the mechanical energy of the vibrating body into heat energy or other energy that can be dissipated, so as to reduce vibration and noise. In this paper, the multilayer damping structure is applied to the blade to suppress the blade vibration. In this paper, firstly, the research background of blade vibration suppression and damping structure is summarized, and the composition and main parameters of wind turbine unit are briefly explained. Taking a domestic 1.5 MW blade as an example, a three-dimensional model is established and modal analysis is carried out. According to aerodynamics, the differential equations of blade lift, resistance and blade motion are derived, and the conditions of blade flutter are analyzed, and the damping additional structure and its energy dissipation principle are described. The loss factors of multi-layer weakly constrained damping structure and multi-layer constrained damping structure are derived, and the free damping blades and multi-layer weakly constrained damping blades are obtained. The modal analysis and dynamic analysis of two groups of blades with single-layer constrained damping and multi-layer constrained damping are carried out. The results show that the multi-layer damping blade has better vibration suppression performance than the single-layer damping blade.
【學位授予單位】：太原科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TB535.1;TK83

【參考文獻】

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本文編號：2044900