風力機在實際運行中,當其運行工況發(fā)生變化時,控制系統(tǒng)會依據(jù)測風儀測得的風數(shù)據(jù)進行機組調節(jié)以保證機組處于最佳運行狀態(tài)。由于受風力機尾流的影響,測風儀測得的風數(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,本文采用真機實驗與數(shù)值模擬相結合的方法對測風儀的測量精度進行研究。得如下結論:由真機實驗可知:采用激光雷達測風系統(tǒng)對風力機測風儀測量的風數(shù)據(jù)校正,并采用bin法實驗數(shù)據(jù)進行處理,可以定量分析測風儀的測量偏差。在轉輪轉速未達到額定轉速,測風儀測量的風速偏差隨來流的風速的增加而變大,風向偏差隨來流風速的增加減小;轉輪轉速達到額定轉速,測風儀測量風速、風向偏差均隨來流的增加逐漸減小,且當風速大于10m/s時,風向偏差將維持約3.5°附近保持不變;同時,根據(jù)實驗數(shù)據(jù),對測風儀測量風速采用二次函數(shù)進行修正效果較好。由數(shù)值模擬可知:在實驗的基礎上,對風力機的尾流分布進行數(shù)值研究。結果表明:風力機尾流對測風儀測量精度的影響程度與葉尖速比有關,葉尖速比越小,影響越大;與實驗對比,采用定常模擬監(jiān)測得到風速儀和風向儀位置上的風速、風向值大于實驗測量值,且最大誤差分別為0.376m... 

【文章來源】：西安理工大學陜西省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 風力機尾流國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 風力機尾流
        1.2.2 風力機尾流的實驗研究
        1.2.3 風力機尾流數(shù)值模擬
    1.3 本文主要研究內容
2 風工程空氣動力學及數(shù)值模擬理論
    2.1 風工程空氣動力學
        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
3 風力機測風儀校準實驗
    3.1 風力機測風儀校準實驗
        3.1.1 風力機測風儀校準實驗方案
        3.1.2 實驗設備與實驗步驟
    3.2 風力機實驗結果及分析
        3.2.1 實驗數(shù)據(jù)評估
        3.2.2 實驗結果分析
        3.2.3 數(shù)據(jù)回歸
    3.3 本章小結
4 風力機尾流的三維數(shù)值分析
    4.1 風力機計算模型的建立
        4.1.1 計算模型建立
        4.1.2 風力機計算域以及網(wǎng)格劃分
        4.1.3 邊界條件給定
    4.2 網(wǎng)格和湍流模型無關性驗證
        4.2.1 湍流模型選擇
        4.2.2 網(wǎng)格無關性驗證
    4.3 計算結果分析
        4.3.1 風力機尾流速度分布
        4.3.2 測風儀安放位置速度分布
        4.3.3 風速儀和風向儀監(jiān)測結果分析
    4.4 小結
5 風速儀與風向儀的被動響應計算
    5.1 風速儀和風向儀的模型建立與運動問題解決
        5.1.1 模型建立
        5.1.2 風速儀和風向儀運動問題解決方案
        5.1.3 風速儀和風向儀旋轉域設定
        5.1.4 邊界條件給定
    5.2 尾流對風向儀動態(tài)響應分析
        5.2.1 風速儀轉矩隨時間變化
        5.2.2 風速儀一個穩(wěn)定周期內的壓力分布
        5.2.3 尾流對測風儀測量值的影響
    5.3 尾流對風向儀動態(tài)響應分析
        5.3.1 風向儀轉矩隨時間變化
        5.3.2 風向儀水平截面速度矢量云圖
    5.4 轉輪旋轉對計算功率與測量風速的影響
        5.4.1 風輪旋轉平面的速度分布
        5.4.2 轉輪旋轉對功率與測量風速的影響
    5.5 小結
6 尋優(yōu)風速儀安放位置
    6.1 監(jiān)測點設置與邊界條件給定。
        6.1.1 監(jiān)測點設定
        6.1.2 邊界條件給定
    6.2 數(shù)值結果分析
        6.2.1 不同測風位置監(jiān)測結果分析
        6.2.2 同一監(jiān)測位置不同風速下監(jiān)測結果分析
    6.3 總結
7 結論與展望
    7.1 結論
    7.2 展望
致謝
參考文獻
在校期間發(fā)表論文


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3146686