风力发电机三风机叶片旋转效应与动力学分析

发布时间：2020-05-04 21:38

【摘要】： 风力发电是新能源领域中技术最成熟、最具规模、以及商业化开发发展的能源产业之一。发展风电对于保障能源安全,调整能源结构,减轻环境污染,实现可持续发展等都具有非常重要的意义。风力发电机组的研究成为当前新能源发展研究的重要领域,而如何提高风机叶片对风能的利用率和运行的稳定性,更成为研究热点之一。为了改进风机叶片的力学结构,减少风机叶片的气动弹性问题,提高风机的工作稳定性以及风能利用率,必须首先对风机叶片的动力特性进行分析。本文首先利用空气动力学的升力与阻力、气动力、气动阻尼和动量理论等方面分析并计算出,750KW风机叶片在风速25m/s,转速30rmp工况下的风场作用在风机叶片上的压力分布,以及对风场进行了湍流和涡流模拟,其次结合固体力学方法,把风机叶片的重力载荷和旋转时产生的离心力载荷加载到风机叶片上,最后再将风场作用在风机叶片上的载荷也加载进去,运用ANSYS软件进行流固耦合分析中的柔性分析,得出风机叶片的应力应变、变形量、加速度和叶根的扭矩和力,这为以后轮毂的分析提供了参考数据。本文还从有力加载和无力加载进行了风机叶片的模态分析,分别得出其固有频率、振型、变形量和应力应变。最后还进行了受风场作用力的谐响应分析,得到了风机叶片的振幅和频率、频率和应力、频率和应变、风轮面的频率和应力、应变的关系,还得出了第一阶和第二阶的应力和应变。通过对风机叶片的以上研究和分析,得出其受力关键部位、共振频率等为以后的进一步研究提供理论参考数据。
【图文】：

模型图,风机叶片,加强筋,模型

第二章风机叶片模型建立2.1 三维模型的建立与网格划分2.1.1 模型的建立在本课题的分析研究中，风机叶片是通过逆向工程重构出来。经过三维坐标仪扫描，再经过逆向重构软件 Geomagic 重构处理，，最终在 UG 中获得的三维风机叶片分析模型。在现有的模型和设计参数的基础上对风机叶片的结构进行完善，使其与真实情况相符。如下图 2-1，2-2 所示

模型图,风机叶片,模型

.1 三维模型的建立与网格划分.1.1 模型的建立在本课题的分析研究中，风机叶片是通过逆向工程重构出来。经过三维坐扫描，再经过逆向重构软件 Geomagic 重构处理，最终在 UG 中获得的三维叶片分析模型。在现有的模型和设计参数的基础上对风机叶片的结构进行，使其与真实情况相符。如下图 2-1，2-2 所示图 2-1 有加强筋三维风机叶片模型
【学位授予单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TM315;TH113

【参考文献】