【摘要】： 在能源危機和環(huán)境保護的雙重壓力下,風(fēng)能作為一種清潔可再生能源越來越受重視,風(fēng)力發(fā)電技術(shù)已成為當(dāng)今世界新能源的重要發(fā)展方向之一。本文以973計劃項目“大規(guī)模非并網(wǎng)風(fēng)電系統(tǒng)的基礎(chǔ)研究”為研究背景,對水平軸風(fēng)力機的風(fēng)輪開展研究,主要工作和研究內(nèi)容如下: 1.根據(jù)葉素動量理論建立了風(fēng)輪氣動特性計算模型,推導(dǎo)計算公式,編寫計算程序,對一風(fēng)輪試驗?zāi)Ｐ驮诓煌肓骱娃D(zhuǎn)速下的功率和推力進行了計算和分析,并用試驗結(jié)果對計算模型進行了驗證; 2.建立了風(fēng)力機葉片的有限元模型,用ANSYS軟件對葉片的靜強度和固有特性進行計算和分析,用激光測振儀測量了模型葉片在不旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的揮舞固有頻率及振型,并將計算結(jié)果和試驗結(jié)果進行了對比分析; 3.采用彈性鉸鏈法建立了葉片的揮舞與扭轉(zhuǎn)耦合氣彈穩(wěn)定性分析模型,對葉片的靜發(fā)散和顫振特性進行了計算和分析。
【圖文】：

第二章 風(fēng)力機風(fēng)輪的氣動特性的計算和分析輪是風(fēng)力機的關(guān)鍵部件之一，其氣動效率和安全性對風(fēng)電的成本有重要影響，風(fēng)力機學(xué)是風(fēng)力機設(shè)計的基礎(chǔ)。本章根據(jù) Leishman 的葉素動量理論和其提出的經(jīng)驗公式[1]，動力計算模型，分析了各參數(shù)對氣動性能的影響，并為靜強度計算提供氣動力載荷數(shù)輪的空氣動力計算模型動量理論模型用動量理論對風(fēng)輪進行分析時，把風(fēng)輪模型簡化為作用盤，即假設(shè)風(fēng)輪為一個厚度為面層，能夠承受壓力差，因此能夠吸收功率。假定載荷是穩(wěn)態(tài)的，，利用流體運動的基律來求出誘導(dǎo)速度，從而得出氣動力和氣動性能表達式。

2.1.2 葉素理論模型如圖 2 所示，令葉片旋轉(zhuǎn)方向為逆時針方向，建立葉片坐標(biāo)系，槳盤周向為 x 軸，與旋轉(zhuǎn)方向相反為正方向；槳盤軸向為 z 軸，旋轉(zhuǎn)角速度矢量方向為正方向；坐標(biāo)系原點為槳轂中心；y 軸根據(jù)右手定則確定。葉素理論假設(shè)氣流方向垂直于旋轉(zhuǎn)平面，氣流的旋轉(zhuǎn)運動不予考慮。θ 為葉素的安裝角，φ為剖面來流角，則葉素的迎角為α = θ + φ�？梢缘贸雒總�葉素上的升力和阻力為dDUcCdydLUcCdydl222121ρρ==
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：TK83

【引證文獻】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 周桂林;水平軸風(fēng)力機風(fēng)輪氣彈動力學(xué)建模及分析研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

本文編號：2693150