新型变桨风力机与数值模拟分析

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针对小型风力机功率控制,提出一种新型主动变桨调节方式,分析变桨控制理论及工作原理,利用ANSYS Workbench对建立的1.5 kW风轮模型进行模拟分析,研究该风力机在不同工况下桨距角随风速的变化关系、风轮表面压力变化情况以及变桨调节机构应力分布规律.结果表明:风轮表面最大压力出现位置,随着桨距角与风速的增大,由迎风面叶尖前缘向背风面过渡;调节机构最大等效应力出现在风速17 m/s、桨距角20°、转速390 r/min工况,均发生在齿轮齿根部位,且随转速的增加最大应力值增大.
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风电消纳问题一直是能源领域的热点问题,为了解决这个问题,从空间耦合角度分析蓄热电锅炉配合热电联产机组工作的机理;从时间耦合角度分析供热系统时滞性对系统电调度的影响,使热惯性时间尺度与电调度时间尺度形成匹配.该文基于热电耦合特性,明确电、热系统时间匹配关系,建立计及采暖建筑蓄热特性的日前优化调度模型,旨在解决弃风消纳问题.将模型转换为混合整数线性规划(MILP)问题,并使用Matlab OPTI工具包进行求解.最终结果显示弃风得到有效消纳,系统实现了经济运行,验证了日前调度模型的可行性.
以圆柱型单桩基础模型为研究对象,开展单向流和潮汐流作用下的局部冲刷试验,研究不同海洋来流形态下单桩局部冲刷规律及防冲刷护圈的防护效果.结果表明:潮汐流作用下的最大冲刷深度为单向流作用下的60%~80%;防冲刷护圈对单向流和潮汐流均有明显的防护效果,且对潮汐流的防护效果更为明显;护圈安装高度的降低和外径的增大在一定范围内都能提高防冲刷护圈的保护效果.
针对一处30 m水深海域风电场提出一种新型海上风电桩筒组合基础结构,并采用ABAQUS有限元软件对此新型基础的地基承载能力进行精细数值模拟.研究结果表明,加入短桩可调整分舱板的受力使分舱板的厚度降低和提高基础的抗倾覆能力,在该工程中可降低法兰处水平度18.75%.通过大量计算后得出该新型基础在多维加载下的地基承载力破坏包络线或面.在实际工程中可根据受力状态与包络线或面的相对位置关系,评估基础的安全性.
高比例风电接入电网后加剧了电力系统的不确定性和随机性,用于系统不确定性分析的概率潮流计算就显得尤为重要.而现有的概率潮流计算中所用的风电概率建模存在需要假设参数分布和不能全面考虑各种随机因素影响的缺点,导致潮流计算结果具有较大误差.文中提出采用考虑边界校正的非参数核密度估计建立概率潮流计算中的风电功率概率模型,并引用机器学习中带交叉验证(cross validation,CV)的网格搜索(grid search)法优化核密度估计的带宽参数.所建模型利用网格搜索法将数据在交叉验证中测试训练得到最优解,得到的
为实现某大型水平轴风电机组塔筒螺栓的抗疲劳设计和法兰的轻量化设计,基于Schmidt-Neuper模型建立外界拉力与螺栓应力的非线性关系.由时序载荷线性插值计算得到螺栓时序应力,并根据雨流计数和Miner线性累积损伤理论,计算得到螺栓累积损伤分布.在此基础上,考察螺栓中心线圆周分布直径、法兰内径和法兰厚度对螺栓最大累积损伤的影响.以法兰总重最小化为目标,螺栓疲劳损伤为约束,建立法兰结构优化模型并进行优化求解.结果表明,所提方法能在保证螺栓疲劳强度的前提下,实现法兰系统的轻量化设计.
为探究风载荷对不同漂浮式风力机平台影响,分别建立基于单桩式、半潜式及驳船式3种平台的漂浮式风力机整机模型,结合叶素-动量理论、辐射/绕射理论及有限元方法,研究不同工况下3种典型漂浮式风力机平台的时频运动响应特性.结果表明:仅波浪载荷作用时运动响应标准差均小于风波耦合作用时,风载荷使平台偏离平衡位置明显,且对各平台纵荡响应较其余响应更敏感;对于纵荡响应,风载荷使3个平台固有频率处响应峰值均有所增大;对于垂荡响应,风载荷使单桩式平台固有频率处响应峰值有所减小、半潜式平台垂荡-纵摇耦合处及固有频率处响应峰值有所
选取含分层缺陷的玻璃纤维复合材料作为试验材料并进行室温单调拉伸试验,利用声发射技术对受载过程进行动态监测.采用K-均值聚类分析方法对声发射信号的幅值、峰值频率等特征参数进行损伤模式识别,探讨损伤演化程度和声发射信号特征之间的机制对应关系,并通过聚类分析结果提出一种通过计算损伤模式的时序信号密集度以实现前兆特征选取的方法.最后,借助BP神经网络,识取失稳破坏前兆特征信号并对失稳状态进行预测.研究结果表明,对声发射信号参数进行聚类分析可得到各损伤模式的特征频率.通过不同损伤模式的特征比对,高频低幅值比中频高幅
对典型黄土地区获取岩土热参数的方法进行对比分析,并开展相关现场试验.试验结果揭示,无功循环方式获取管周岩土平均温度较管内移动测温更接近实际情况;地埋管深度为120 m时,DN 32双U管换热性能较DN 25双U管提高20%~35%,而换热器深度为150 m时,换热性能仅提高约3%;150 m深度时DN 32双U管换热性能较120 m深度时降低19%~26%,150 m深度时DN 25双U管换热性能较120 m深度时降低2%~6%.进一步分析得出,管径相同时,埋管换热器延米换热量的数值随地埋管深度的增加而减
为了建立准确的风向预测模型,提出一种基于数据解析的混合建模算法(DAHA).首先,为了获取预测模型的输入变量、减小输入维数,采用分类与回归树算法进行特征初选择.其次,利用变分模态分解(VMD)算法将原始风向数据分解为一系列子序列分别进行研究,并针对不同的子序列采用信息熵理论进行输入变量的二次降维,以进一步优化模型的输入结构.然后,采用高性能、高解析度的深度置信网络(DBN)构建风向预测模型.最后,为了进一步提高模型的预测精度,采用最小二乘支持向量机算法对预测值进行修正.通过实际风电场数据的分析显示,所提算
分别选取落叶松、玉米秸秆、牛粪和干燥油泥作为代表原料在微波固定床反应器上对其微波气化过程进行考察.在微波气化过程中,落叶松和玉米秸秆的气体释放主要集中在升温过程中,恒温过程的气体贡献量小,气化效率高、气体产率高且有效碳转化率高,是理想的微波气化原料;风干牛粪的挥发分含量低、灰分含量高,在微波作用下升温缓慢,气化效率低;油泥在微波气化过程中,升温迅速,气体释放主要集中在恒温阶段,微波独特的加热方式有利于轻质油回收率的提高.