【摘 要】
：
自然界中风向多变,风力机往往处在偏航状态下运行。叶片作为风力机最关键的部件,受到不同交变载荷作用,叶片发生变形,变形又会引起绕流流场的变化,加剧叶片周围及近尾迹流场的复杂程度,严重影响风力机气动性能。针对偏航工况下风力机叶片与流场之间的相互作用而产生的变形影响叶片绕流流场问题,本文以课题组自行研发的某S翼型额定功率300 W,直径1.4 m的三叶片水平轴风力机为研究对象,在不同偏航角、不同风速、不
论文部分内容阅读
自然界中风向多变,风力机往往处在偏航状态下运行。叶片作为风力机最关键的部件,受到不同交变载荷作用,叶片发生变形,变形又会引起绕流流场的变化,加剧叶片周围及近尾迹流场的复杂程度,严重影响风力机气动性能。针对偏航工况下风力机叶片与流场之间的相互作用而产生的变形影响叶片绕流流场问题,本文以课题组自行研发的某S翼型额定功率300 W,直径1.4 m的三叶片水平轴风力机为研究对象,在不同偏航角、不同风速、不同叶尖速比的工况下,开展叶片绕流近壁面流场PIV实验及双向流固耦合数值模拟计算研究,寻找偏航工况下叶片绕
其他文献
随着能源危机的加剧,风能作为一种重要的绿色可再生能源,在全球能源结构中逐渐占据重要地位。中国风电行业经过10余年的迅速发展,在世界风能发展中日渐发挥领导军的作用,而内蒙古作为我国的绿色能源基地,具有优良的风能资源,风电装机容量稳居全国第一。然而,风电场风电机组的运行环境恶劣,工况复杂多变,机组承受的负荷呈现典型的随机性和非平稳性。随着风电装机容量的不断扩增,我区大量风电机组正面临质保期期满或接近风
在生产过程中,热电厂的热能利用效率一直饱受诟病,如何利用浪费的低品位热能,在确保热力的条件下实现供电能力最大化,成为热电联产电厂发展的最大挑战。蒸汽喷射器是一种结构简单且不消耗机械能的流体机械,它通过高压蒸汽与低压乏汽之间的压力差,进行压力能与机械能的转化,得到中压的出口蒸汽并以此对热力网循环水进行加热。本文通过给定的运行参数,设计了中型蒸汽喷射器的主体结构,运用单因素分析法探究运行参数、混合室结
相比于传统的混沌系统,超混沌系统的拓扑结构更为复杂并且其非线性动力学行为也更加丰富,所以在信号检测以及保密通信等领域拥有更加广阔的应用前景。本文研究了如何利用反馈控制法构造超混沌系统、如何设计控制器实现混沌系统和超混沌系统的混沌控制以及如何利用混沌理论来进行噪声背景下的电力谐波信号检测的三个问题。主要内容包括:(1)首先引入一个三维混沌系统,通过MATLAB数值仿真可以直接观察相平面的运动轨迹和各
由于自然风的风速、风向时刻都在变化,这就使得风力机在实际运行过程中长时间处于偏航状态,偏航状态下风轮不能正对来流风向,风轮转速下降,输出功率减小。为解决此类问题,研究人员在设计风力机时添加了偏航系统,但是,由于风速、风向变化较快,规律多变,风轮旋转平面并不能及时调节到垂直于来流风向的位置,风轮依然处于偏航状态。因此以实验手段展开在风向变化过程中及动态偏航过程中,风力机气动特性、应力应变、输出功率等
风能作为一种清洁可再生能源,取之不尽用之不竭。高效的开发利用风能对降低全球碳排放、缓解温室效应、解决能源短缺问题具有重大意义。垂直轴风力机具有结构简单、风向适应性强、对环境影响较低等优点,主要依靠叶片前后流体速度差与压力差产生的升力作用驱动叶轮的转动。本文主要通过对H型垂直轴风力机气动作用进行分析,通过设计一组协同交互作用的垂直轴风力机系统,兼有能量转换装置、动力传递机构、储能发电机构。通过数值模
随着分布式风电在可再生能源中占比日益提高,多样化的分布式风电项目对机组的可靠性及安全性提出了更高要求。因此课题组提出一种主动调节输出功率的伞形风力发电机,该风力发电机可以在超额定风速工况下通过调整收缩角达到稳定输出功率及保护风力机的目的。但在实际运行过程中,伞形调节机构承受着十分复杂的交变载荷,为了避免调节机构关键零部件受到机械损害,保证伞形风力发电机安全、可靠的运行,对其进行不同收缩角工况下的载
定桨距失速型风力机出于对旋转风轮启动性能的考虑,叶根处翼型的设计安装角一般较大,其目的是使风力机在低风速下获得较大的转矩,而当风轮顺利启动后,风轮的主要出力区将由叶根向叶中、叶尖移动,这将导致风轮在正常启动后,叶根由于相对较大的叶素攻角,使靠近叶根部截面翼型较容易出现流动分离,甚至发生失速现象,从而一定程度上限制叶片的做功能力。然而发现,通过对翼型吸力面进行凹变,并合理选择凹变的几何特征及位置可实
随着风电技术的发展成熟,分散式风力发电应用日益广泛。分散式风力发电具备建设灵活、能源利用率较高等优点,但同时也存在缺少测风塔数据支持和风能预测系统缺失等问题。这些问题结合风资源本身的不确定性加剧了风电供能的不确定性,为电力系统带来隐患。为了改善上述情况,本文就分散式风力发电系统风功率预测技术展开研究,针对分散式风力发电特点,以风速预测算法为核心研究内容,分阶段对数据处理、风速预测算法、预测结果的调
在役风力机叶片长度较大,当叶片承受强风荷载时,易出现疲劳损伤,这给叶片的维护和维修带来了新的挑战,严重影响风力机正常运行,降低了工作效率。本文以1.5 MW水平轴风力机叶片作为研究对象,基于风力机叶片的气弹响应原理,通过流固耦合数值计算方法,探究叶片在强风工况下的动态特性。同时计算启停变工况下叶片的气弹稳定性,并进行叶片失效损伤评估。基于本课题研究结论,可预测风力机叶片最易出现失效损伤的区域及失效
近年来,为了应对日益严峻的环境污染及能源危机,调整能源结构,推进可再生能源的产业化发展已成为趋势。风资源清洁、易于获取的优点使得风电技术在过去几十年得以快速发展。目前,风场开发面对的挑战之一是风能的分布相对分散,与传统风力机相比,分散式风力机可以实现风资源的分散利用,是目前的研究热点。但是分散式风电机组安装环境复杂,尤其是当上游有建筑物存在时,不同来流风况会造成风力机流场特性变化,并且影响其运行性