水平轴风电机组风轮系统动态载荷特性研究
水平轴风电机组风轮系统动态载荷特性研究【摘要】:风轮系统作为风电机组最核心的部件之一,研究其在实际运行过程中的动态载荷变化特性以及气弹耦合过程特性是进行风电机组设计与优化,确保机组
【学位授予单位】:华北电力大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TM614
【目录】:
- 摘要5-6
- Abstract6-11
- 第1章 绪论11-21
- 1.1 研究背景及意义11-14
- 1.1.1 研究背景11-13
- 1.1.2 研究目的及意义13-14
- 1.2 国内外研究现状14-20
- 1.2.1 风轮气动特性计算方法研究现状15-16
- 1.2.2 风轮非定常气动特性研究现状16-18
- 1.2.3 风轮气弹耦合特性研究现状18-20
- 1.3. 论文研究内容20-21
- 第2章 二维翼型动态失速特性研究21-38
- 2.1 引言21
- 2.2 动态升力系数21-30
- 2.2.1 附着流21-25
- 2.2.2 尾缘动态分离流25-30
- 2.3 动态阻力系数30-32
- 2.3.1 诱导阻力30-31
- 2.3.2 粘性阻力31-32
- 2.4 模型参数变化对动态失速的影响研究32-34
- 2.4.1 平均攻角对翼型动态失速特性的影响32-33
- 2.4.2 衰减频率k对翼型动态失速特性的影响33-34
- 2.4.3 时间常数对翼型动态失速特性的影响34
- 2.5 实际风电机组叶片翼型的动态失速特性研究34-37
- 2.6 本章小结37-38
- 第3章 经典叶素动量理论及其修正38-53
- 3.1 引言38
- 3.2 经典叶素动量理论及相关修正38-46
- 3.2.1 经典叶素动量理论38-42
- 3.2.2 叶素动量理论相关修正42-44
- 3.2.3 诱导因子迭代求解及气动载荷合成44-46
- 3.3 机组结构坐标系及其载荷分类46-52
- 3.3.1 机组坐标系定义与坐标变换46-48
- 3.3.2 叶素动量理论的结构参数修正48-50
- 3.3.3 风轮系统载荷分类与合成50-52
- 3.4 本章小结52-53
- 第4章 刚性风轮系统非定常载荷过程特性研究53-75
- 4.1 引言53
- 4.2 Pitt-Pitters动态入流模型53-56
- 4.3 TUDk动态入流模型56-59
- 4.4 风轮动态入流算例与结果分析59-69
- 4.4.1 模型算例数据59-60
- 4.4.2 阶跃风速与阵风下载荷过程特性分析60-65
- 4.4.3 动态变桨下载荷过程特性分析65-69
- 4.5 风轮动态失速载荷过程特性分析69-73
- 4.5.1 动态失速模型与时域BEM相结合69-70
- 4.5.2 湍流风下动态失速载荷特性分析70-73
- 4.6 本章小结73-75
- 第5章 柔性风轮系统非定常载荷过程特性研究75-99
- 5.1 引言75
- 5.2 叶片结构动力学方程75-82
- 5.2.1 不考虑离心力叶片动力学方程75-77
- 5.2.2 考虑离心力叶片动力学方程77
- 5.2.3 叶片气动外阻尼与结构内阻尼77-82
- 5.3 叶片模态计算82-87
- 5.3.1 不考虑离心刚化效应83-85
- 5.3.2 考虑离心刚化效应85-87
- 5.4 叶片气弹耦合计算方法研究87-91
- 5.4.1 叶片模态叠加原理87-90
- 5.4.2 叶片气弹耦合计算方法研究90-91
- 5.5 风轮系统气弹耦合过程特性分析91-97
- 5.5.1 叶片模态阻尼随桨矩角变化特性分析91-93
- 5.5.2 动态变桨下气弹耦合载荷特性分析93-94
- 5.5.3 湍流风下气弹耦合载荷特性分析94-97
- 5.6 本章小结97-99
- 第6章 结论与展望99-101
- 6.1 结论99
- 6.2 创新点99-100
- 6.3 展望100-101
- 在校期间发表论文和参加科研情况101-102
- 参考文献102-106
- 致谢106
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