近年來(lái),能源危機(jī)、環(huán)境危機(jī)使得可再生能源得到空前發(fā)展。風(fēng)能作為一種環(huán)保、且開(kāi)發(fā)潛能近乎無(wú)窮無(wú)盡的能源,在20世紀(jì)90年代初進(jìn)入了發(fā)展的黃金時(shí)期。中國(guó)作為能源消費(fèi)大國(guó),近年來(lái)風(fēng)電得到國(guó)家層面上的大力支持從而得到快速發(fā)展。但是起步較晚的中國(guó)風(fēng)電技術(shù)與風(fēng)電發(fā)達(dá)國(guó)家差距很大,尤其是風(fēng)電機(jī)組的氣動(dòng)性設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可靠性設(shè)計(jì)方面。 風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)性能分析是風(fēng)機(jī)氣動(dòng)性設(shè)計(jì)的前提,因?yàn)橛绊戯L(fēng)機(jī)氣動(dòng)性的因素很多,所以良好的氣動(dòng)性設(shè)計(jì)離不開(kāi)對(duì)各影響因素的了解和分析;結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核為風(fēng)機(jī)的可靠性設(shè)計(jì)提供了保障,進(jìn)行風(fēng)機(jī)強(qiáng)度校核的方法和工具很多,現(xiàn)代風(fēng)機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展需要一種高效、精確的校核方法。 本文以風(fēng)電專(zhuān)業(yè)軟件GH bladed為基本分析平臺(tái),對(duì)現(xiàn)代大型水平軸風(fēng)機(jī)進(jìn)行建模,依據(jù)GH bladed風(fēng)機(jī)模型分析風(fēng)速、錐角、葉片弦長(zhǎng)、葉片厚度、葉片扭角對(duì)風(fēng)機(jī)的升力系數(shù)、阻力系數(shù)、功率系數(shù)、推力系數(shù)、轉(zhuǎn)矩系數(shù)的影響,得出影響規(guī)律。針對(duì)風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核,本文以塔筒為例,對(duì)風(fēng)機(jī)塔筒進(jìn)行三維建模,用GH bladed風(fēng)機(jī)模型計(jì)算風(fēng)機(jī)的極端載荷,再將載荷代入三維模型中,用ANSYS對(duì)風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行分析校核,并對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行優(yōu)化。 通過(guò)對(duì)風(fēng)機(jī)氣動(dòng)性的分析,得出各主要影響因素對(duì)風(fēng)機(jī)氣動(dòng)性的影響規(guī)律;對(duì)于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析,用一種現(xiàn)代、高效、精確的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的分析校核及適當(dāng)優(yōu)化,對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)提供借鑒和保證。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2010
【中圖分類(lèi)】：TK83
【部分圖文】：

圖 2-1 風(fēng)輪處于理想狀態(tài)時(shí)的氣流流動(dòng)Fig.2-1 Idealized flow through wind turbine rotor在風(fēng)輪近前方和近后方，空氣作用于風(fēng)輪的軸向壓力分別為 、 ，則風(fēng)輪受到空氣總的壓力為：2P+2P (2-2)2 2T (P P+ = )A設(shè)風(fēng)輪遠(yuǎn)前方和遠(yuǎn)后方的空氣靜壓力分別為 、 ，分別在風(fēng)輪遠(yuǎn)前方、近前方以及風(fēng)輪遠(yuǎn)后方、近后方應(yīng)用伯努利方程有：1P2P2 21 1 2 21 12 2ρ v P ρv P++ = + (2-3)2 23 3 2 21 12 2ρ v P ρv P + = + (2-4)由于風(fēng)輪遠(yuǎn)前方和遠(yuǎn)后方都為未受干擾氣流，所以：1P P3= (2-5)聯(lián)立式(2-2)、(2-3)、(2-4)、(2-5)得：2 22 2 1 31( ) (2T P P A ρA v v+ = = ) (2-6)

圖 2-2 與 之間的關(guān)系曲線pC aFig.2-2 Relationship between andpC aTC圖 2-3 與 之間的關(guān)系曲線TC aaFig.2-3 Relationship between andTC a

- 9 -Fig.2-3 Relationship between andTC a了更真實(shí)地模擬實(shí)際氣流狀況，提高計(jì)算結(jié)果精度。尾流的環(huán)向流加以考慮，即在風(fēng)輪的上風(fēng)向，氣流是完全軸向的，而下風(fēng)向氣了速度，這個(gè)速度稱(chēng)為周向誘導(dǎo)速度，但沒(méi)有漩渦[34]。軸向誘導(dǎo)因子類(lèi)似，定義周向誘導(dǎo)因子 a'：'2aω=Ω

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 孫海磊;風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒受力性能的試驗(yàn)研究[D];內(nèi)蒙古科技大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2819889