非能动风电机舱三维仿真模拟研究

发布时间：2021-03-11 05:07

　　通过对风电机舱进行简化后建立模型,对风电机舱三维仿真模拟计算,得到风电机舱内部空气温度、空气密度和空气流速的变化三维特征分布云图,进而得到冷却空气在三维机舱空间内部流动变化的规律特点。从理论上验证加装聚风导流罩,可有效建立起风电机舱跟外界空气所形成的自然循环通风冷却系统,从而可进一步降低夏季高温天气时风电机组的故障率,提高风力发电公司的经济效益和社会效益。 

【文章来源】：太阳能学报. 2020,41(07)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

风电机舱内部结构

使用ANSYS数值模拟软件，针对如图1所示的风电机舱进行研究，建立相应的几何模型。为了便于计算和分析，对风电机舱几何模型进行相应简化，如图2所示。通过图2简化的风电机舱几何模型可看出，风电机舱的外壳及内部齿轮箱和轴承系统均有相应简化。风电机舱下部为外部环境的入风口，在风电机舱的上部为机舱的出风口。机舱内齿轮箱和轴承系统采用两段均匀圆柱管径进行简化，中间通过锥体进行平滑过渡。有效的模型简化可保证对风电机舱进行合理的结构化网格建立，从而进一步减少网格总数量，较合理的网格数量可保证模型进行有效的计算和进一步分析。1.3 尺寸参数

随着三维数值仿真技术的发展，三维仿真技术已经应用到风电机组的发电机[17]及相应的冷却系统[18]。同时也可满足对风力机叶片旋转尾流扰动[19-20]等复杂工况的模拟。由于风力机中空气流动是一种粘性和无粘性耦合作用[21]的工况，先进的三维大涡模拟技术[22]更能准确地捕捉到风力机工况的实际特点。采用三维立体建模数值模拟方法，对图2几何模型建立机舱内部三维数值分析模型，并进行合理的网格划分，如图3所示。从图3可看出，划分网格时几何模型中已包含改造后的聚风罩，在计算改造前的机舱温度时，可将该部分的入口风速设置为零，从而对改造前的机舱进行模拟。合理设置计算边界条件及湍流计算模型设置之后，可对加装聚风罩前、后的机舱温度数据进行比对分析。3 计算结果及分析

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3075911