基于双向流固耦合的海上风力发电塔架风致响应特性分析
本文选题:塔架 + 耦合结构 ; 参考:《可再生能源》2017年12期
【摘要】:针对海上风力发电塔架风致响应特性,利用有限元分析软件Solidworks建立塔架叶片耦合结构模型进行模态分析,分析各个振型形成的原因及影响。结合Davenport脉动风速谱,利用双向流固耦合法,对塔架叶片耦合结构进行动力学参数变化分析,并在耦合结构作用下,对塔架及叶片进行位移变化分析。结果表明:耦合结构的第一阶振型为叶片前后弯曲,塔架无明显变化;耦合结构的第二阶振型为叶片垂直摆振,与扭转变形相耦合,塔架最大水平位移为0.58 m,塔架的水平位移无规则变化,变化幅度较大;耦合结构的第三阶振型为叶片俯仰挥舞,与叶片弯曲振型相耦合;塔架叶片耦合后的叶尖位移偏移量呈脉动性变化,塔架的惯性矩较小。该结果为海上风力发电塔架运行过程中动力学参数的变化及状态监测提供参考。
[Abstract]:In view of the wind-induced response characteristics of offshore wind power tower, the finite element analysis software Solidworks is used to establish the coupled structure model of tower blade for modal analysis, and the causes and effects of each vibration mode are analyzed. Combined with Davenport fluctuating wind velocity spectrum, the dynamic parameters of the coupled structure of the tower blade are analyzed by using the two-way fluid-solid coupling method, and the displacement changes of the tower and the blade are analyzed under the action of the coupling structure. The results show that the first vibration mode of the coupled structure is the front and rear bending of the blade and the tower has no obvious change, and the second order vibration of the coupling structure is the vertical shimmy of the blade, which is coupled with the torsional deformation. The maximum horizontal displacement of the tower is 0.58 m, the horizontal displacement of the tower has no regular change, and the amplitude of the change is large, the third vibration mode of the coupling structure is the blade pitch swing, which is coupled with the blade bending mode. The displacement shift of the blade tip is pulsating, and the moment of inertia of the tower is smaller. The results provide a reference for the variation of dynamic parameters and state monitoring during the operation of offshore wind power tower.
【作者单位】: 华北电力大学能源动力与机械工程学院;
【基金】:国家自然科学基金重点基金(11232012) 中央高校基本科研业务费专项资金项目(2016XS107)
【分类号】:TM614
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,本文编号:1837697
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