【摘要】：本論文主要研究了風力機葉片運營過程中周期性荷載以及氣動荷載對其基本動力特性的影響;理論分析了上述兩種荷載對葉片基本動力特性影響的原理,通過對一個額定功率300W的小型風力機葉片在不同風速、轉速和損傷狀態(tài)下的模態(tài)試驗,對上述理論進行了驗證。論文主要內容如下: (1)理論分析了重力、動不平衡導致的離心合力以及其他周期性荷載在葉片旋轉過程中對葉片動力特性的影響,給出了上述荷載的具體表達式;推導了典型葉片截面受到的氣動阻尼,定性分析了氣動力對風力機葉片動力特性,主要是總的系統(tǒng)的阻尼的影響,并分析了結構頻率發(fā)生改變的原因。 (2)試驗系統(tǒng)地設計和完成了一個額定功率為300W的小型風力機在不同風速、轉速和損傷狀態(tài)下的模態(tài)試驗。對風力機的各部件(塔架、葉片,葉輪)以及整機在不同風速、轉速和不同損傷狀態(tài)下的振動進行了測試;分別采用電滑環(huán)和光滑環(huán)對上述傳感器數(shù)據(jù)進行了傳輸和采集。通過對加速度信號的初步分析,發(fā)現(xiàn)并解釋了葉片振動信號中的均勻分布頻率的現(xiàn)象。 (3)通過對試驗數(shù)據(jù)的進一步分析以及第二章的理論分析,對非轉動和轉動狀態(tài)下觀測到的頻率均布的現(xiàn)象進行了解釋;根據(jù)氣動阻尼的表達式,并結合升阻力系數(shù)曲線,定性解釋了氣動力對風力機葉片模態(tài)參數(shù)的影響;對光纖光柵應變信號進行分析,發(fā)現(xiàn)光纖光柵應變傳感器對本試驗中模擬的損傷較為敏感,可以用其對運行狀態(tài)下的風力機葉片進行此類損傷監(jiān)測。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TK83

【引證文獻】

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1 劉璇;中小型風電系統(tǒng)風輪輸出功率波動的影響因素研究[D];內蒙古工業(yè)大學;2014年

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本文編號：2646734