大型水平軸風(fēng)力機(jī)傘形風(fēng)輪的靜動(dòng)態(tài)特性分析與結(jié)構(gòu)仿生研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-29 13:27
近年來(lái),風(fēng)力發(fā)電成為綠色新能源發(fā)展的主流。大型風(fēng)力機(jī)是一個(gè)復(fù)雜的柔性多體系統(tǒng),系統(tǒng)各部件的相互耦合作用和動(dòng)力學(xué)特性已成為學(xué)者研究的熱點(diǎn)。當(dāng)前,通過(guò)主動(dòng)或被動(dòng)控制葉片槳距角以增加或減小迎風(fēng)面的技術(shù)已經(jīng)趨于成熟,而槳葉長(zhǎng)度的主動(dòng)或被動(dòng)控制則鮮有人關(guān)注。本文對(duì)“槳葉長(zhǎng)度控制”的傘形風(fēng)力機(jī)的靜動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行了分析與研究,并對(duì)借鑒植物柔性系統(tǒng)“避風(fēng)”特性進(jìn)行結(jié)構(gòu)仿生設(shè)計(jì)作了初步的探索。在對(duì)基于“彈性鉸鏈法”的傘形風(fēng)力機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)理論研究的基礎(chǔ)上,采用解析法和實(shí)例驗(yàn)證相結(jié)合的方法,對(duì)轉(zhuǎn)子/塔架系統(tǒng)的揮舞與俯仰穩(wěn)定性進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:有阻尼與無(wú)阻尼相比,系統(tǒng)的耦合區(qū)增大,系統(tǒng)的振動(dòng)減緩,但未引起失穩(wěn)。隨后,建立了1.5MW的傘形風(fēng)力機(jī)的有限元模型,分析了輸出功率的影響因素和特性曲線,并對(duì)其靜動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了研究。靜態(tài)結(jié)果表明:傘形風(fēng)力機(jī)在重力、離心載荷、風(fēng)壓及其組合力工況的作用下,風(fēng)力機(jī)葉片、鉸鏈和塔架各個(gè)部件的強(qiáng)度和剛度都在許用范圍之內(nèi);穩(wěn)定性分析表明:塔架為柔塔,在正常工作轉(zhuǎn)速下風(fēng)力機(jī)能夠安全、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn),從影響系統(tǒng)穩(wěn)定性的主要因素上來(lái)看,在滿足強(qiáng)度的條件下,通過(guò)減小塔架頂段的半徑和厚度增加了...
【文章來(lái)源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
傘形風(fēng)輪結(jié)構(gòu)示意圖
風(fēng)輪葉片離心力與軸向推力的關(guān)系曲線
不同形式的鉸鏈連接
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大型水平軸風(fēng)力機(jī)多體系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)分析與仿生設(shè)計(jì)[J]. 劉旺玉,張勇,陳龍. 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(04)
[2]風(fēng)力機(jī)柔性葉片的仿生設(shè)計(jì)與性能[J]. 劉旺玉,張?chǎng)?劉希鳳,龔佳興. 機(jī)械設(shè)計(jì). 2010(05)
[3]風(fēng)力機(jī)葉片動(dòng)態(tài)性能與仿生特性研究[J]. 龔佳興,劉旺玉,張?chǎng)?劉希鳳. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2010(01)
[4]An experimental study on self-output-control characteristics of micro downwind rotor with coning soft blades[J]. EGUCHI Hidenori,YOSHIDA Kouichi,NISHI Michihiro. Science China(Technological Sciences). 2010(01)
[5]植物葉片中軸圖式與力學(xué)自適應(yīng)性的關(guān)系(Ⅱ)——不同向量角的葉脈結(jié)構(gòu)和葉片拓?fù)鋱D[J]. 劉旺玉,龔佳興,侯文峰. 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(08)
[6]基于ANSYS的大型風(fēng)機(jī)葉片建模研究[J]. 李成良,王繼輝,薛忠民,李軍向. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2009(02)
[7]風(fēng)力機(jī)葉片外形設(shè)計(jì)及三維實(shí)體建模研究[J]. 張禮達(dá),任臘春,陳榮盛,毛金鐸. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2008(09)
[8]基于王蓮葉脈分布的機(jī)床橫梁筋板結(jié)構(gòu)仿生優(yōu)化[J]. 趙嶺,陳五一,馬建峰. 高技術(shù)通訊. 2008(08)
[9]兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的穩(wěn)定性分析[J]. 單光坤,王曉東,姚興佳,張晨晨. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2008(07)
[10]全球風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 阿瑟?jiǎng)谒埂蔂栁炙?王艷. 中國(guó)能源. 2008(04)
碩士論文
[1]植物葉片拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與其力學(xué)性能關(guān)系研究[D]. 劉希鳳.華南理工大學(xué) 2010
[2]基于彎扭耦合的仿生自適應(yīng)風(fēng)力機(jī)葉片的設(shè)計(jì)與評(píng)估[D]. 龔佳興.華南理工大學(xué) 2010
[3]基于柔性多體系統(tǒng)的大型風(fēng)力機(jī)動(dòng)力學(xué)特性研究與仿生機(jī)理探索[D]. 張?chǎng)?華南理工大學(xué) 2010
[4]基于有限元法的水平軸風(fēng)力機(jī)塔架動(dòng)態(tài)響應(yīng)與優(yōu)化問(wèn)題研究[D]. 呂鋼.蘭州理工大學(xué) 2009
[5]水平軸風(fēng)力機(jī)葉片多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析[D]. 韓新月.汕頭大學(xué) 2008
[6]兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的動(dòng)力學(xué)分析[D]. 張晨晨.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2007
[7]大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的動(dòng)力學(xué)特性計(jì)算分析[D]. 李聲艷.天津工業(yè)大學(xué) 2007
[8]風(fēng)力機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片動(dòng)力特性及響應(yīng)分析[D]. 信偉平.汕頭大學(xué) 2005
本文編號(hào):3556217
【文章來(lái)源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
傘形風(fēng)輪結(jié)構(gòu)示意圖
風(fēng)輪葉片離心力與軸向推力的關(guān)系曲線
不同形式的鉸鏈連接
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大型水平軸風(fēng)力機(jī)多體系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)分析與仿生設(shè)計(jì)[J]. 劉旺玉,張勇,陳龍. 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(04)
[2]風(fēng)力機(jī)柔性葉片的仿生設(shè)計(jì)與性能[J]. 劉旺玉,張?chǎng)?劉希鳳,龔佳興. 機(jī)械設(shè)計(jì). 2010(05)
[3]風(fēng)力機(jī)葉片動(dòng)態(tài)性能與仿生特性研究[J]. 龔佳興,劉旺玉,張?chǎng)?劉希鳳. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2010(01)
[4]An experimental study on self-output-control characteristics of micro downwind rotor with coning soft blades[J]. EGUCHI Hidenori,YOSHIDA Kouichi,NISHI Michihiro. Science China(Technological Sciences). 2010(01)
[5]植物葉片中軸圖式與力學(xué)自適應(yīng)性的關(guān)系(Ⅱ)——不同向量角的葉脈結(jié)構(gòu)和葉片拓?fù)鋱D[J]. 劉旺玉,龔佳興,侯文峰. 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(08)
[6]基于ANSYS的大型風(fēng)機(jī)葉片建模研究[J]. 李成良,王繼輝,薛忠民,李軍向. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2009(02)
[7]風(fēng)力機(jī)葉片外形設(shè)計(jì)及三維實(shí)體建模研究[J]. 張禮達(dá),任臘春,陳榮盛,毛金鐸. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2008(09)
[8]基于王蓮葉脈分布的機(jī)床橫梁筋板結(jié)構(gòu)仿生優(yōu)化[J]. 趙嶺,陳五一,馬建峰. 高技術(shù)通訊. 2008(08)
[9]兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的穩(wěn)定性分析[J]. 單光坤,王曉東,姚興佳,張晨晨. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2008(07)
[10]全球風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 阿瑟?jiǎng)谒埂蔂栁炙?王艷. 中國(guó)能源. 2008(04)
碩士論文
[1]植物葉片拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與其力學(xué)性能關(guān)系研究[D]. 劉希鳳.華南理工大學(xué) 2010
[2]基于彎扭耦合的仿生自適應(yīng)風(fēng)力機(jī)葉片的設(shè)計(jì)與評(píng)估[D]. 龔佳興.華南理工大學(xué) 2010
[3]基于柔性多體系統(tǒng)的大型風(fēng)力機(jī)動(dòng)力學(xué)特性研究與仿生機(jī)理探索[D]. 張?chǎng)?華南理工大學(xué) 2010
[4]基于有限元法的水平軸風(fēng)力機(jī)塔架動(dòng)態(tài)響應(yīng)與優(yōu)化問(wèn)題研究[D]. 呂鋼.蘭州理工大學(xué) 2009
[5]水平軸風(fēng)力機(jī)葉片多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析[D]. 韓新月.汕頭大學(xué) 2008
[6]兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的動(dòng)力學(xué)分析[D]. 張晨晨.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2007
[7]大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的動(dòng)力學(xué)特性計(jì)算分析[D]. 李聲艷.天津工業(yè)大學(xué) 2007
[8]風(fēng)力機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片動(dòng)力特性及響應(yīng)分析[D]. 信偉平.汕頭大學(xué) 2005
本文編號(hào):3556217
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