由于世界各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛,能源的缺乏問題越來越引起人們的重視。世界各國把目光都聚焦在可再生能源上,使得可再生能源得到了空前的發(fā)展。風(fēng)能作為無污染的可再生綠色能源得到了迅速的發(fā)展,世界上不少國家都在重點(diǎn)開發(fā)利用風(fēng)能,利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成電能。中國作為能源消耗大國,近幾年來風(fēng)能發(fā)電行業(yè)發(fā)展到了一定的規(guī)模,但是我國關(guān)于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)與風(fēng)電發(fā)達(dá)國家相比較落后,尤其是作為風(fēng)電機(jī)組關(guān)鍵部件之一的葉片技術(shù)。因此,加快風(fēng)電技術(shù)國產(chǎn)化,提高我國風(fēng)電技術(shù)水平成為當(dāng)務(wù)之急。本文對風(fēng)力發(fā)電機(jī)的關(guān)鍵部件葉片進(jìn)行了動力響應(yīng)研究,主要研究工作如下: 1.根據(jù)閱讀的大量文獻(xiàn),闡述了國內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的發(fā)展現(xiàn)狀以及技術(shù)發(fā)展,并對風(fēng)力機(jī)的基本概念及基本理論進(jìn)行了闡述。進(jìn)行葉片的結(jié)構(gòu)分析,闡述了葉片的有限元理論,根據(jù)1.2MW風(fēng)機(jī)葉片的基本參數(shù)實(shí)現(xiàn)氣動外形的設(shè)計(jì)。 2.葉片的ANSYS建模。根據(jù)葉片的幾何外形參數(shù),得到具體葉素截面的坐標(biāo)點(diǎn),利用辦公軟件Excel進(jìn)行坐標(biāo)換算,求出葉片各點(diǎn)的三維坐標(biāo)。利用三維建模軟件ANSYS進(jìn)行實(shí)體建模,以便進(jìn)一步的分析。 3.利用ANSYS有限元分析軟件對已經(jīng)建好的葉片實(shí)體模型進(jìn)行振動模態(tài)分析,計(jì)算得到固有頻率,分析各階振型及各階模態(tài)相對應(yīng)力。 4.根據(jù)結(jié)構(gòu)分析結(jié)果,對葉片的幾何外形進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),并對優(yōu)化后的葉片進(jìn)行分析,結(jié)果證明了優(yōu)化后的葉片更具有優(yōu)越性。這說明該優(yōu)化方案基本上合理可行,并具有一定的適用性。
【學(xué)位單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2011
【中圖分類】：TK83
【部分圖文】：

圖 1.1 2020 年不同的裝機(jī)目標(biāo)下所對應(yīng)的年均葉片需求量究內(nèi)容風(fēng)力發(fā)電機(jī)中最基礎(chǔ)和最關(guān)鍵的部件，其良好的設(shè)計(jì)、可靠的質(zhì)量風(fēng)電機(jī)組正常穩(wěn)定運(yùn)行的決定因素。內(nèi)不少企業(yè)主要以生產(chǎn)制造風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片為主，而對葉片結(jié)構(gòu)設(shè)是葉片結(jié)構(gòu)分析是對葉片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一種檢驗(yàn)。所以根據(jù)校核分化，并對葉片的模態(tài)進(jìn)行分析。本文研究的主要內(nèi)容如下：風(fēng)力機(jī)葉片的空間形狀所需的控制參數(shù)。1.2兆瓦葉片的氣動參數(shù)資料，研究葉片ANSYS三維建模的方法。根片進(jìn)行實(shí)體建模，對建好的有限元模型進(jìn)行模態(tài)分析，尤其是對振

[9]大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)出的電能直接并到電網(wǎng)上，向電網(wǎng)輸電；小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)大多將電能用儲能設(shè)備儲存起來(一般用蓄電池)，需要時再提供給負(fù)載（如圖2.1示）。圖2.1風(fēng)力機(jī)工作原理盡管風(fēng)力發(fā)電機(jī)多種多樣，但歸納起來可分為兩類：①水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)與風(fēng)向平行；②垂直風(fēng)力發(fā)電機(jī)，風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)軸垂直于地面或者氣流方向。圖 2.2 垂直軸風(fēng)力機(jī) 圖 2.3 水平軸風(fēng)力機(jī)垂直軸風(fēng)力機(jī)的風(fēng)輪圍繞著一個垂直軸旋轉(zhuǎn)，起動風(fēng)速低、風(fēng)能利用率高；任何方向的風(fēng)都可以發(fā)電，不擇風(fēng)向、不需對風(fēng)、節(jié)省了對風(fēng)選向裝置，使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單化；

風(fēng)力發(fā)電正在世界上形成一股熱潮，因?yàn)轱L(fēng)力發(fā)電不需要使用燃料，也不會產(chǎn)生輻射或空氣污染[9]大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)出的電能直接并到電網(wǎng)上，向電網(wǎng)輸電；小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)大多將電能用儲能設(shè)備儲存起來(一般用蓄電池)，需要時再提供給負(fù)載（如圖2.1示）。圖2.1風(fēng)力機(jī)工作原理盡管風(fēng)力發(fā)電機(jī)多種多樣，但歸納起來可分為兩類：①水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)與風(fēng)向平行；②垂直風(fēng)力發(fā)電機(jī)，風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)軸垂直于地面或者氣流方向。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 黃繼雄;風(fēng)力機(jī)專用新翼型及其氣動特性研究[D];汕頭大學(xué);2001年

2 郭健;風(fēng)力發(fā)電機(jī)整機(jī)性能評估與載荷計(jì)算的研究[D];大連理工大學(xué);2003年

3 劉翠;風(fēng)力機(jī)葉片的優(yōu)化設(shè)計(jì)及其動力學(xué)特性分析[D];吉林大學(xué);2005年

4 王飛;小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片設(shè)計(jì)與制造工藝研究[D];廣西大學(xué);2007年

5 李成良;風(fēng)機(jī)葉片結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];武漢理工大學(xué);2008年

本文編號：2831430