【摘要】：本文針對(duì)現(xiàn)代大型水平軸風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行特點(diǎn)、結(jié)合外部環(huán)境和風(fēng)力機(jī)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),對(duì)系統(tǒng)載荷響應(yīng)計(jì)算方法進(jìn)行了研究。本論文基于廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目的研究課題“兆瓦級(jí)風(fēng)力機(jī)總體設(shè)計(jì)技術(shù)研究及設(shè)計(jì)軟件開發(fā)”。以1.5MW變速變槳距水平軸風(fēng)力機(jī)為例,研究水平軸風(fēng)力機(jī)系統(tǒng)的整機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性,建立風(fēng)力機(jī)系統(tǒng)的整機(jī)動(dòng)力學(xué)分析模型,系統(tǒng)包括風(fēng)輪、輪轂、機(jī)艙、塔架,分析由于氣動(dòng)力及負(fù)載變化而產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)響應(yīng),并考慮了整機(jī)模型的穩(wěn)定性。 首先氣動(dòng)計(jì)算部分采用精確的片條理論,考慮了葉片數(shù)的影響、輪轂損失、以及葉柵效應(yīng)和葉尖損失等因素的影響,在計(jì)算風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)性能時(shí),考慮動(dòng)態(tài)尾流模型和動(dòng)態(tài)失速模型,為風(fēng)力機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了計(jì)算基礎(chǔ)。 第三章對(duì)葉片和塔架的動(dòng)態(tài)載荷進(jìn)行了計(jì)算。利用模態(tài)法建立分別建立葉片、塔架的模型,選用矩陣迭代法計(jì)算其固有頻率和振型,得到了和Bladed for Windows一致的結(jié)果,并且選用線性加速度法做了葉片、塔架的動(dòng)力響應(yīng)分析。 第四章關(guān)于風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)子/塔架耦合的動(dòng)態(tài)載響應(yīng)計(jì)算和穩(wěn)定性分析。利用模態(tài)綜合法法建立了風(fēng)力機(jī)零部件和整機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析模型。通過應(yīng)用空氣動(dòng)力學(xué)模型來計(jì)算轉(zhuǎn)子/塔架的氣動(dòng)載荷,計(jì)算了轉(zhuǎn)子/塔架的動(dòng)態(tài)響應(yīng),并對(duì)模型了做了穩(wěn)定性分析,從而初步構(gòu)成一個(gè)完整的風(fēng)力機(jī)整機(jī)動(dòng)力學(xué)模型分析方法。 本文在進(jìn)行整機(jī)的模態(tài)分析時(shí),做了塔架-風(fēng)輪-機(jī)艙基礎(chǔ)的耦合動(dòng)力學(xué)分析,并應(yīng)用了模態(tài)綜合法進(jìn)行試驗(yàn)分析。此外,盡管本文已經(jīng)建立了轉(zhuǎn)子/塔架模型,但在子模型的結(jié)構(gòu)處理上是借鑒了國(guó)內(nèi)某風(fēng)機(jī)模型,對(duì)整機(jī)系統(tǒng)的集成仍需要實(shí)際探索。盡管有這些阻礙,通過本文的研究,模態(tài)綜合法在風(fēng)力機(jī)總體設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)得到了體現(xiàn),該方法的將會(huì)有好的應(yīng)用前景。
【學(xué)位授予單位】：汕頭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TK83

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 高鎮(zhèn)寧;大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔架環(huán)境脈動(dòng)實(shí)測(cè)與受力性能研究[D];內(nèi)蒙古科技大學(xué);2012年

2 邢壘壘;隨機(jī)風(fēng)載下兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組傳動(dòng)鏈系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性及有限元分析[D];蘭州理工大學(xué);2013年

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本文編號(hào)：2691710