風(fēng)力機(jī)在實際運(yùn)行中,當(dāng)其運(yùn)行工況發(fā)生變化時,控制系統(tǒng)會依據(jù)測風(fēng)儀測得的風(fēng)數(shù)據(jù)進(jìn)行機(jī)組調(diào)節(jié)以保證機(jī)組處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。由于受風(fēng)力機(jī)尾流的影響,測風(fēng)儀測得的風(fēng)數(shù)據(jù)與真實來流之間存在偏差,偏差的存在將對控制系統(tǒng)的控制精度產(chǎn)生影響。因此,本文采用真機(jī)實驗與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法對測風(fēng)儀的測量精度進(jìn)行研究。得如下結(jié)論:由真機(jī)實驗可知:采用激光雷達(dá)測風(fēng)系統(tǒng)對風(fēng)力機(jī)測風(fēng)儀測量的風(fēng)數(shù)據(jù)校正,并采用bin法實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,可以定量分析測風(fēng)儀的測量偏差。在轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速未達(dá)到額定轉(zhuǎn)速,測風(fēng)儀測量的風(fēng)速偏差隨來流的風(fēng)速的增加而變大,風(fēng)向偏差隨來流風(fēng)速的增加減小;轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速,測風(fēng)儀測量風(fēng)速、風(fēng)向偏差均隨來流的增加逐漸減小,且當(dāng)風(fēng)速大于10m/s時,風(fēng)向偏差將維持約3.5°附近保持不變;同時,根據(jù)實驗數(shù)據(jù),對測風(fēng)儀測量風(fēng)速采用二次函數(shù)進(jìn)行修正效果較好。由數(shù)值模擬可知:在實驗的基礎(chǔ)上,對風(fēng)力機(jī)的尾流分布進(jìn)行數(shù)值研究。結(jié)果表明:風(fēng)力機(jī)尾流對測風(fēng)儀測量精度的影響程度與葉尖速比有關(guān),葉尖速比越小,影響越大;與實驗對比,采用定常模擬監(jiān)測得到風(fēng)速儀和風(fēng)向儀位置上的風(fēng)速、風(fēng)向值大于實驗測量值,且最大誤差分別為0.376m... 

【文章來源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 風(fēng)力機(jī)尾流國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 風(fēng)力機(jī)尾流
        1.2.2 風(fēng)力機(jī)尾流的實驗研究
        1.2.3 風(fēng)力機(jī)尾流數(shù)值模擬
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
2 風(fēng)工程空氣動力學(xué)及數(shù)值模擬理論
    2.1 風(fēng)工程空氣動力學(xué)
        2.1.1 動量-葉素理論
        2.1.2 修正動量.葉素理論
        2.1.3 Glauert修正理論
    2.2 計算流體力學(xué)基本理論
        2.2.1 流動基本控制方程
        2.2.2 湍流模型
    2.4 本章小結(jié)
3 風(fēng)力機(jī)測風(fēng)儀校準(zhǔn)實驗
    3.1 風(fēng)力機(jī)測風(fēng)儀校準(zhǔn)實驗
        3.1.1 風(fēng)力機(jī)測風(fēng)儀校準(zhǔn)實驗方案
        3.1.2 實驗設(shè)備與實驗步驟
    3.2 風(fēng)力機(jī)實驗結(jié)果及分析
        3.2.1 實驗數(shù)據(jù)評估
        3.2.2 實驗結(jié)果分析
        3.2.3 數(shù)據(jù)回歸
    3.3 本章小結(jié)
4 風(fēng)力機(jī)尾流的三維數(shù)值分析
    4.1 風(fēng)力機(jī)計算模型的建立
        4.1.1 計算模型建立
        4.1.2 風(fēng)力機(jī)計算域以及網(wǎng)格劃分
        4.1.3 邊界條件給定
    4.2 網(wǎng)格和湍流模型無關(guān)性驗證
        4.2.1 湍流模型選擇
        4.2.2 網(wǎng)格無關(guān)性驗證
    4.3 計算結(jié)果分析
        4.3.1 風(fēng)力機(jī)尾流速度分布
        4.3.2 測風(fēng)儀安放位置速度分布
        4.3.3 風(fēng)速儀和風(fēng)向儀監(jiān)測結(jié)果分析
    4.4 小結(jié)
5 風(fēng)速儀與風(fēng)向儀的被動響應(yīng)計算
    5.1 風(fēng)速儀和風(fēng)向儀的模型建立與運(yùn)動問題解決
        5.1.1 模型建立
        5.1.2 風(fēng)速儀和風(fēng)向儀運(yùn)動問題解決方案
        5.1.3 風(fēng)速儀和風(fēng)向儀旋轉(zhuǎn)域設(shè)定
        5.1.4 邊界條件給定
    5.2 尾流對風(fēng)向儀動態(tài)響應(yīng)分析
        5.2.1 風(fēng)速儀轉(zhuǎn)矩隨時間變化
        5.2.2 風(fēng)速儀一個穩(wěn)定周期內(nèi)的壓力分布
        5.2.3 尾流對測風(fēng)儀測量值的影響
    5.3 尾流對風(fēng)向儀動態(tài)響應(yīng)分析
        5.3.1 風(fēng)向儀轉(zhuǎn)矩隨時間變化
        5.3.2 風(fēng)向儀水平截面速度矢量云圖
    5.4 轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)對計算功率與測量風(fēng)速的影響
        5.4.1 風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)平面的速度分布
        5.4.2 轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)對功率與測量風(fēng)速的影響
    5.5 小結(jié)
6 尋優(yōu)風(fēng)速儀安放位置
    6.1 監(jiān)測點設(shè)置與邊界條件給定。
        6.1.1 監(jiān)測點設(shè)定
        6.1.2 邊界條件給定
    6.2 數(shù)值結(jié)果分析
        6.2.1 不同測風(fēng)位置監(jiān)測結(jié)果分析
        6.2.2 同一監(jiān)測位置不同風(fēng)速下監(jiān)測結(jié)果分析
    6.3 總結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
在校期間發(fā)表論文


【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3146686