發(fā)布時間：2021-06-06 19:49

　　隨著傳統(tǒng)化石能源的大量消耗和現(xiàn)代社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展,風力發(fā)電作為新興的清潔能源行業(yè)而得到各國政策的大力支持正欣欣向榮、蓬勃發(fā)展。風力機作為將風能轉(zhuǎn)化為電能的基礎和關鍵環(huán)節(jié),自然環(huán)境條件的限制和技術(shù)革新促使風力機單機容量越來越大,現(xiàn)代風力機尺寸的大型化已經(jīng)成為潮流,其中葉片和塔筒尺寸的增大往往伴隨著結(jié)構(gòu)彈性的增強,更易產(chǎn)生彈性變形。來流的復雜性和機組結(jié)構(gòu)彈性變形的不穩(wěn)定性對風力機的氣動性能和載荷產(chǎn)生不利影響。因此本文基于FAST軟件平臺,以NREL 5MW陸上水平軸風力機為研究對象,采用修正動量葉素理論（BEM）和幾何精確梁理論（GEBT）耦合的葉片氣彈研究方法,同時考慮了塔筒彈性變形和其他結(jié)構(gòu)部件的系統(tǒng)耦合作用,研究不同來流條件下葉片和塔筒的氣彈變形及其對風力機氣動性能和載荷的影響。主要研究工作如下:（1）對FAST程序?qū)崿F(xiàn)的氣彈耦合數(shù)值計算方法的準確性進行了驗證,采用AeroDyn+BeamDyn的空氣動力和結(jié)構(gòu)動力耦合計算方法與AeroDyn+ElastoDyn相比能夠準確反映5MW風力機葉片的非線性和大變形特征,并且可以描述葉片的彎扭耦合特性,適用于大型風力機的氣彈性能分析與研究... 

【文章來源】：蘭州理工大學甘肅省

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

FAST子模塊功能關系圖[89]

不同來流條件下大型水平軸風力機的氣動彈性分析263.2.3FAST仿真流程FAST程序通過輸入文件控制輸入?yún)?shù)的選定，調(diào)用各模塊輸入文件到FAST主程序?qū)崿F(xiàn)算例的運行，其仿真流程圖如圖3.4。本課題的仿真運行環(huán)境為Windows10DOS系統(tǒng)命令窗口，選取Test18.fst主輸入文件作為5MW模型風力機的FAST代碼。主輸入文件的代碼包含對仿真過程的整體控制，仿真時間步長和總時長、各子模塊的選用和組合、子模塊輸入文件的調(diào)用路徑、輸出文件格式和線性化分析控制參數(shù)。其中選用的子模塊同樣由對應的輸入文件來定義具體參數(shù)設定，包含3.1中葉片和塔筒的氣動及結(jié)構(gòu)性質(zhì)描述，來流風速、風輪轉(zhuǎn)速、葉片槳距角的輸入控制。在每個子模塊文件的末尾可以根據(jù)研究目的給定輸出參數(shù)字符串，作為仿真輸出信息。最后在DOS系統(tǒng)窗口調(diào)用FAST程序的執(zhí)行文件，在仿真結(jié)束后輸出后綴為.out格式的時域結(jié)果文件，即完成風力機單個工況的仿真。圖3.4FAST仿真流程圖

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]中國風切變指數(shù)時空變化分析[D]. 李鴻秀.蘭州大學 2016



本文編號：3215028