被稱為“藍(lán)天白煤”的風(fēng)力資源,是一種取之不盡、不會產(chǎn)生任何污染的可再生新能源。隨著大型水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的單機(jī)容量向10MW級水平以及塔架高度向120m高度發(fā)展,作用在塔架上的風(fēng)載荷的交變性和隨機(jī)性將更為明顯,因此,對于塔架的結(jié)構(gòu)動力學(xué)特性分析,是發(fā)展風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的重要基礎(chǔ)研究工作之一。塔架是風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要的承重部件,直接影響機(jī)組的穩(wěn)定性和整機(jī)性能。本文在分析了現(xiàn)階段國內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r及趨勢的基礎(chǔ)上,引入致動盤概念和葉素理淪,以MW級風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為對象,對塔架在極限載荷等變工況下的靜強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度和動力學(xué)響應(yīng)問題進(jìn)行了研究。利用ANSYS力學(xué)分析軟件,對大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的圓筒型塔架進(jìn)行了數(shù)值仿真研究,為塔架的動態(tài)設(shè)計提供了理論依據(jù)。通過仿真研究獲得的主要結(jié)論如下:1)在風(fēng)壓和風(fēng)切變產(chǎn)生的隨機(jī)激勵擾動的作用下,進(jìn)行了塔架的靜強(qiáng)度分析,檢驗了塔架在各種載荷情況下的最大應(yīng)力是否超出材料的許用應(yīng)力,是否滿足靜強(qiáng)度要求。極限情況下塔架的受力是靜強(qiáng)度分析的重點,是影響風(fēng)力機(jī)使用壽命的關(guān)鍵。2)基于塔架的靜強(qiáng)度分析,找到塔架的疲勞危險點,通過研究危險點處的疲勞情況,來衡量整個塔架的疲勞狀況,... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

丹麥BONUS公司生產(chǎn)的IMW風(fēng)力發(fā)電機(jī)

過風(fēng)輪圓盤、沒有減速的空氣中分離出來，那么就可以畫出一個包含受到影響的空氣團(tuán)的邊界面，該邊界面分別向上游和下游延伸，從而形成一個橫截面為圓形的長氣流管，如圖2.1所示。如果沒有空氣橫穿邊界面，那么對于所有的沿氣流管流向位置的空氣流量都相等，但是因為流管內(nèi)的空氣減速，而沒有被壓縮，所以流管的橫截面積就要膨脹以適應(yīng)減速的空氣。圖2.1風(fēng)力機(jī)吸取能量的流管能量圖風(fēng)力機(jī)的存在導(dǎo)致上游剖面接近風(fēng)輪的空氣逐漸減速以至于當(dāng)空氣到達(dá)風(fēng)輪圓盤時其速度已經(jīng)低于自由流風(fēng)速了。風(fēng)速的降低導(dǎo)致了流管膨脹，因為其速

格設(shè)定所需要的參數(shù)將決定網(wǎng)格的大小、形狀，影響分析時的正確性和經(jīng)濟(jì)性。整個塔架采用8節(jié)點SHELL93殼單元，利用智能控制自由網(wǎng)格劃分方式，共將模型離散為6164個單元，12379個節(jié)點。圖2.8、圖2.9分別為塔筒的三角形和四邊形網(wǎng)格劃分結(jié)果。本文采用如圖2.9所示的四邊形網(wǎng)格劃分，整個塔架的幾何模型如圖2.10所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]雙相鋼搭接點焊接頭疲勞壽命分析[J]. 許君,張延松,朱平,陳關(guān)龍.  焊接學(xué)報. 2008(05)
[2]風(fēng)力機(jī)系統(tǒng)的動力學(xué)性能分析[J]. 邵金華,何玉林,金鑫,楊興滿.  機(jī)械制造. 2007(08)
[3]600kW風(fēng)力機(jī)塔架結(jié)構(gòu)參數(shù)粒子群優(yōu)化設(shè)計[J]. 趙吉文,謝芳,劉永斌,陳軍寧,孔凡讓.  中國機(jī)械工程. 2007(15)
[4]仿真技術(shù)在風(fēng)力機(jī)總體性能分析中的應(yīng)用[J]. 金鑫,杜靜,何玉林,劉樺,楊興滿.  系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2007(12)
[5]風(fēng)力機(jī)葉片動力特性測試分析方法研究[J]. 黃小華,李德源.  長江大學(xué)學(xué)報(自科版)理工卷. 2007(02)
[6]風(fēng)速梯度對風(fēng)力機(jī)設(shè)計影響的理論分析[J]. 張玉良,楊從新,李仁年,李德順.  蘭州理工大學(xué)學(xué)報. 2007(03)
[7]基于混沌搜索的600KW風(fēng)力機(jī)塔架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[J]. 趙吉文,劉永斌,陳軍寧,孔凡讓.  系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2007(11)
[8]失速型風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)振動仿真分析[J]. 何婧,何玉林,金鑫,劉樺.  重慶大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2007(05)
[9]并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的建模與仿真[J]. 藺紅,晁勤.  可再生能源. 2006(04)
[10]水平軸風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪尾跡與圓柱型塔架的相互干涉[J]. 曹人靖,胡駿.  太陽能學(xué)報. 2006(04)



本文編號：3048680