兆瓦級風力發(fā)電機組的動力學分析
發(fā)布時間:2021-11-20 17:38
風力發(fā)電機組的動力學分析主要是研究系統(tǒng)的共振和穩(wěn)定性問題,當風力發(fā)電機組在自然風條件下運行時,由于作用在風力發(fā)電機組葉片上的空氣動力、慣性力和彈性力等交變載荷,就會使彈性振動體葉片和塔架產(chǎn)生耦合振動,如果外界激振力的頻率與系統(tǒng)的固有頻率相同時,系統(tǒng)就會發(fā)生共振,共振時將對機組產(chǎn)生強烈的破壞。因此,要排除共振,就要使系統(tǒng)的固有頻率避開外界激振力的頻率。通過查閱大量的資料,對葉片揮舞、塔架前后彎曲耦合振動情況進行了分析,并考慮了方位角φ的影響。首先將不旋轉的塔架部分和旋轉的風輪部分隔開進行研究,采用模態(tài)分析法分別建立了轉子輪轂和機艙塔架的運動方程,然后利用輪轂和塔架的變形一致條件,將轉子輪轂和機艙塔架的運動方程耦合,建立了風輪轉子/塔架系統(tǒng)的運動方程。在模型的建立過程中對葉片和塔架的模型進行了合理簡化,并找到了一種確定簡化后葉片等效剛度和塔筒等效半徑的有效方法。用所建的數(shù)學模型對沈陽工業(yè)大學1MWSUT-1000機型進行了分析和驗證,得到了系統(tǒng)的固有頻率,結果顯示沒有與風輪的激勵頻率重合,并且從響應曲線上可以看出該機組是穩(wěn)定運行的。并找到了葉片、輪轂、機艙的質(zhì)量和塔架結構對風力發(fā)電機組固有...
【文章來源】:沈陽工業(yè)大學遼寧省
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
“BladedforWindows”軟件的主界面
adedforWindows”是由國際著名的GarradHassan公司開發(fā)的風力發(fā)電以對風力發(fā)電機組整機的氣動和結構動力學特性及風力發(fā)電機組所受仿真,它是風力發(fā)電機組設計和驗證的可靠工具[42l。圖3.1是該軟件ed軟件己經(jīng)在許多機型上通過實際測試的數(shù)據(jù)得到了廣泛驗證,如Ve500kw,NedwindIMW等。本文首先采用Bladed軟件對沈陽工業(yè)大O機型進行驗證計算,計算該機組的固有頻率。圖3.1“BladedforWindows”軟件的主界面Fig.3.1Themaininterfaeeof“Bladedforwindows,,software
(2)塔架模型塔架模型的建立同葉片模型建立的方法一樣,將塔架劃分為21段,指定各段的直徑、厚度、質(zhì)量分布和剛度分布等數(shù)據(jù),如圖3.3所示。111一呂 呂 二二扣確 確卜口妞!蒯 蒯 」」卜.納M喇....l叫子.俘喊 .111稱稱.偏目腸目.油 ...于什到習4j票 票 卜卜勸洲幽悶.川‘, ,l。 。 2由’羲那嘆繃a扮11州 州 州州州轟轟轟轟轟轟轟轟轟轟轟轟轟轟轟 轟峨沃扔3872認”4立曲 曲 曲……巨巨巨腳側腳 腳 mmm加刀1‘加龍;島1右書膠,仗吐刀1里這臼 臼 臼 臼、、、、、、、、、、、、、、、 、m王一 11lm成一11住3岌足+107萬注+10吸留莊襯 0000000區(qū)區(qū)區(qū)腳p.姿山如勸咖咖卜印物物 左221日 IB18888888OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO洲5刃口洲5習口洲 50Q3門5刃口爭巧刃 刃 刃 刃」」.‘勺S曲吮腳 腳月 mmmmmmmmm陽陽‘“比心” ”n困 )))))))))坤坤翻柑劉 劉 劉 劉 劉 劉
【參考文獻】:
期刊論文
[1]風力發(fā)電現(xiàn)狀、發(fā)展前景及市場分析[J]. 易躍春. 國際電力. 2004(05)
[2]風力機旋轉風輪振動模態(tài)分析[J]. 李德源,葉枝全,包能勝,陳嚴. 太陽能學報. 2004(01)
[3]基于有限元法的風力機塔架結構動態(tài)分析[J]. 陸萍,秦惠芳,欒芝云. 機械工程學報. 2002(09)
[4]風力機及其零部件載荷的確定方法[J]. 姜香梅,曾杰. 新疆農(nóng)業(yè)大學學報. 2002(02)
[5]風力發(fā)電機耦合轉子/機艙/塔架的氣彈響應[J]. 王介龍,陳彥,薛克宗. 清華大學學報(自然科學版). 2002(02)
[6]大型水平軸風輪轉子/塔架耦合系統(tǒng)的氣動彈性穩(wěn)定性分析[J]. 竇修榮,黃珊秋,宋憲耕. 太陽能學報. 1997(03)
[7]風機塔架俯仰與槳葉揮舞的耦合運動[J]. 李本立,安玉華. 太陽能學報. 1997(01)
[8]風力機氣動彈性穩(wěn)定性的研究[J]. 李本立,安玉華. 太陽能學報. 1996(04)
[9]風力機塔架的結構動力分析[J]. 王永智,陶其斌,周必成. 太陽能學報. 1995(02)
[10]風力機葉片氣動彈性實驗研究[J]. 卞于中,周 玉,李學士,崔爾杰,虞心田. 氣動實驗與測量控制. 1994(03)
本文編號:3507817
【文章來源】:沈陽工業(yè)大學遼寧省
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
“BladedforWindows”軟件的主界面
adedforWindows”是由國際著名的GarradHassan公司開發(fā)的風力發(fā)電以對風力發(fā)電機組整機的氣動和結構動力學特性及風力發(fā)電機組所受仿真,它是風力發(fā)電機組設計和驗證的可靠工具[42l。圖3.1是該軟件ed軟件己經(jīng)在許多機型上通過實際測試的數(shù)據(jù)得到了廣泛驗證,如Ve500kw,NedwindIMW等。本文首先采用Bladed軟件對沈陽工業(yè)大O機型進行驗證計算,計算該機組的固有頻率。圖3.1“BladedforWindows”軟件的主界面Fig.3.1Themaininterfaeeof“Bladedforwindows,,software
(2)塔架模型塔架模型的建立同葉片模型建立的方法一樣,將塔架劃分為21段,指定各段的直徑、厚度、質(zhì)量分布和剛度分布等數(shù)據(jù),如圖3.3所示。111一呂 呂 二二扣確 確卜口妞!蒯 蒯 」」卜.納M喇....l叫子.俘喊 .111稱稱.偏目腸目.油 ...于什到習4j票 票 卜卜勸洲幽悶.川‘, ,l。 。 2由’羲那嘆繃a扮11州 州 州州州轟轟轟轟轟轟轟轟轟轟轟轟轟轟轟 轟峨沃扔3872認”4立曲 曲 曲……巨巨巨腳側腳 腳 mmm加刀1‘加龍;島1右書膠,仗吐刀1里這臼 臼 臼 臼、、、、、、、、、、、、、、、 、m王一 11lm成一11住3岌足+107萬注+10吸留莊襯 0000000區(qū)區(qū)區(qū)腳p.姿山如勸咖咖卜印物物 左221日 IB18888888OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO洲5刃口洲5習口洲 50Q3門5刃口爭巧刃 刃 刃 刃」」.‘勺S曲吮腳 腳月 mmmmmmmmm陽陽‘“比心” ”n困 )))))))))坤坤翻柑劉 劉 劉 劉 劉 劉
【參考文獻】:
期刊論文
[1]風力發(fā)電現(xiàn)狀、發(fā)展前景及市場分析[J]. 易躍春. 國際電力. 2004(05)
[2]風力機旋轉風輪振動模態(tài)分析[J]. 李德源,葉枝全,包能勝,陳嚴. 太陽能學報. 2004(01)
[3]基于有限元法的風力機塔架結構動態(tài)分析[J]. 陸萍,秦惠芳,欒芝云. 機械工程學報. 2002(09)
[4]風力機及其零部件載荷的確定方法[J]. 姜香梅,曾杰. 新疆農(nóng)業(yè)大學學報. 2002(02)
[5]風力發(fā)電機耦合轉子/機艙/塔架的氣彈響應[J]. 王介龍,陳彥,薛克宗. 清華大學學報(自然科學版). 2002(02)
[6]大型水平軸風輪轉子/塔架耦合系統(tǒng)的氣動彈性穩(wěn)定性分析[J]. 竇修榮,黃珊秋,宋憲耕. 太陽能學報. 1997(03)
[7]風機塔架俯仰與槳葉揮舞的耦合運動[J]. 李本立,安玉華. 太陽能學報. 1997(01)
[8]風力機氣動彈性穩(wěn)定性的研究[J]. 李本立,安玉華. 太陽能學報. 1996(04)
[9]風力機塔架的結構動力分析[J]. 王永智,陶其斌,周必成. 太陽能學報. 1995(02)
[10]風力機葉片氣動彈性實驗研究[J]. 卞于中,周 玉,李學士,崔爾杰,虞心田. 氣動實驗與測量控制. 1994(03)
本文編號:3507817
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