覆冰对输电塔风振系数的影响研究

针对传统方法计算覆冰情况下输电塔的风振系数不能精确模拟的实际情况,基于输电塔的不同覆冰形式建立了不同输电塔模型,采用ANSYS有限元软件分析输电塔结构的动力特性,计算了不同覆冰情况下结构自振周期及其振型的精确解,以此研究覆冰对输电塔的风压调整系数的影响程度.结果表明,当输电塔身覆冰厚度不断增大时输电塔自振频率减小明显,频率值相差最小幅度接近10%,风振系数由无覆冰时的1.63增至覆冰60 mm时的1.74.     

考虑叶片旋转和离心力效应风力机塔架风振分析

为分析叶片旋转和离心力效应对风力机塔架风振反应的影响,建立考虑叶片离心力效应的风力机塔-轮整体有限元模型分析系统动力特性,采用谐波叠加法和改进的叶素动量理论模拟考虑旋转效应的叶片和塔架脉动风速时程,结合笔者提出的风振精细化频域计算方法分析塔架与叶片在脉动风作用下的动力反应。研究表明:旋转效应会增大叶片的气动载荷和塔架的动力响应及风振系数,离心力效应增大了风力机系统频率并减小了塔架的风振反应及风振系数。     

中欧架空输电线路风荷载对比研究

针对中欧规范架空输电线路风荷载计算,文章分别对基本风速、风压高度变化系数、风振系数以及体型系数等方面进行比较研究,最后总结了中欧架空输电线路风荷载计算公式,为海外工程实际提供参考。     

太阳能定日镜结构基于频域的风振响应分析

以湖南大学所做的定日镜风洞试验为例,基于Davenport谱推导定日镜结构顺风向风振响应的理论公式;并且通过风洞试验数据,拟合脉动风压归一化自谱.通过分析计算,该文得到不同地貌和不同风速下的风振位移响应根方差;并且把拟合谱计算的响应结果同有限元Newmark逐步积分法计算的结果进行比较分析,认为定日镜简化模型的频域计算能够较为精确地描述结构的风振位移响应.该文所得结果为定日镜结构的抗风设计提供了参考依据.     

鱼腹式光伏索桁架风振系数数值分析

结合光伏组件排布的受风特点,针对风荷载作用在鱼腹式光伏索桁架支架的各种系数的研究少之又少,而作为风敏感结构,风振系数的研究尤为重要。该文通过ABAQUS有限元软件,对该种结构支架的风振系数进行了研究,最终给出了一个理论的风振系数,为实际工程设计提供了理论依据。     

特高压双回输电塔线体系风振响应研究

为研究1 000 kV特高压双回输电塔的风振系数取值问题,利用谐波合成法并考虑随高度变化的Kaimal风速谱数值模拟线路风场,在ANSYS中建立输电塔线体系的有限元模型,进而结合随机振动理论对输电塔线体系进行动力时程响应分析,计算了输电塔的风振系数,并与《建筑结构荷载规范》中的风振系数进行综合对比分析,为该类输电塔的抗风设计提供了合理化建议。     

两种常用换热系数计算公式的比较和应用

对汽轮机转子热应力计算中两种常用的换热系数计算公式进行了计算和比较,并分析了两种不同换热系数计算公式对热应力的影响,为汽轮机转子温度场及热应力计算中换热系数计算公式的选取提供了一定的依据。     

翼型压力系数数值模拟与工程估算对比

通过CFD计算软件Fluent数值模拟和工程近似计算方法对同种翼型进行了压强系数计算,对两种不同迎角下相同翼型压力系数进行了计算对比,两种计算结果在允许的误差下符合精度要求,两种方法均可用于飞机初始设计阶段.     

中印输电线路规范风荷载比较

面对越来越多的国外工程设计的需求,了解、熟悉并掌握国外规范及其与国内规范的异同,对于在国外工程中更好地采用国外规范进行设计是很有必要的。从实际工程出发,对印度输电线路规范IS 802和中国输电线路规范GB 50545-2010的风荷载计算进行分析和比较。结果表明,中印规范在风荷载重现期、平均时距、风载体型系数、风振系数以及线路和杆塔风荷载计算值上都有些差别。     

K系数喷油嘴喷孔内气液两相流动的三维模拟

应用AVLFIRE软件，对两种不同k系数（k=1．5和k=0）的6孔喷嘴进行了气液两相流的三维计算。在喷嘴针阀处于全开条件下，进行了两种喷嘴不同进口压力方案的对比分析．计算结果表明：K系数喷嘴，有效地抑制了气穴的生成，提高了喷嘴的流量系数和各喷孔流量的均匀性。     

冰区海上风机基础设计中的冰荷载研究初探

冰荷载参与组合的工况往往成为冰区海上风机基础设计的控制工况。通过对冰荷载计算方法、冰激振动研究、冰振疲劳分析和抗冰结构设计的相关介绍,明确了海上风机基础设计中开展冰荷载研究的必要性,为海冰作用对基础设计的影响评估提供了理论依据和技术路线指导。     

基于小波变换的风电机组滚动轴承故障KPI计算及故障诊断

风电机组一般采用滚动轴承支撑结构,滚动轴承不同故障模式对应的振动冲击间隔频率存在差异。为了准确地从振动信号中提取滚动轴承故障征兆,在分析风电机组滚动轴承故障机理、信号特征的基础上,提出了基于小波变换的风电机组滚动轴承故障KPI计算方法,首先对风电机组的振动信号进行小波变换及阈值去噪,并计算振动信号的小波能量谱分布图,然后以小波能量谱分布图的统计参数作为滚动轴承故障诊断的KPI,采用椭圆型判决函数法实现滚动轴承的故障诊断,现场实测信号的诊断结果验证了该方法的有效性。     

基于小波变换的风电机组滚动轴承故障KPI计算及故障诊断

风电机组一般采用滚动轴承支撑结构，滚动轴承不同故障模式对应的振动冲击间隔频率存在差异。为了准确地从振动信号中提取滚动轴承故障征兆，在分析风电机组滚动轴承故障机理、信号特征的基础上，提出了基于小波变换的风电机组滚动轴承故障KPI计算方法，首先对风电机组的振动信号进行小波变换及阈值去噪，并计算振动信号的小波能量谱分布图，然后以小波能量谱分布图的统计参数作为滚动轴承故障诊断的KPI，采用椭圆型判决函数法实现滚动轴承的故障诊断，现场实测信号的诊断结果验证了该方法的有效性。     

不同边界条件下吸力筒导管架式海上风电振动特性分析

  目的  吸力筒导管架是一种具备许多优点的新型海上风电基础,其振动特性与传统基础有着明显的不同。正确处理无限域地基的边界条件对准确分析振动问题至关重要,故对不同边界条件下吸力筒导管架式海上风电的振动特性进行分析。  方法  以某吸力筒导管架式海上风电为分析对象,在ANSYS APDL中建立结构与土体耦合的全三维有限元模型,研究边界条件对自振频率的影响并对相关参数进行敏感性分析。  结果  不同边界条件对整机固有频率影响较大,改变边界条件对结构轴向刚度和扭转刚度的影响大于对弯曲刚度的影响,整机固有频率随着粘弹性边界弹簧刚度、土体弹性模量和筒土摩擦系数的增大而增大。  结论  分析了影响整机固有频率计算精度的相关因素,可为工程计算提供参考。     

能量法计算大型风力发电机组的固有频率

通过对大型风力发电机组结构进行合理简化,应用机械能守恒原理,推导出机组固有频率与自振周期的计算公式。方法简便实用,精度能满足工程要求,对大型风力机组总体的初始设计具有一定的参考价值。     

考虑应力刚化影响的风力机叶片振动模态分析

利用ANSYS软件建立了500 W风力机叶片的有限元模型。基于振动分析的基本理论,分析了应力刚化对风力机叶片固有频率的影响,研究了旋转状态下叶片振型的变化规律。通过比较不同转速下的仿真结果发现,叶片旋转越快,应力刚化对固有频率的影响越大,特别是对低阶固有频率的影响最为明显,在叶片的动力学分析计算中应予以考虑。研究结果对风力机叶片的动力学设计及控制具有一定的参考价值。     

Design and kinetic analysis of wind turbine blade-hub-tower coupled system

A typical 1.5 MW wind turbine suitable for Xuzhou City is designed and simulated in this paper. The wind turbine blade-hub-tower coupling system and most of the parameters are designed and calculated in the design process. In the kinetic analysis process, the force analysis under 4 different situations are taken to verify the structure design, which are under quiescent condition, under random angle and random wind turbine, under maximal wind speed and over maximal wind speed. At last, the modal analysis selected the turbine hub and tower to solve the inherent frequencies and vibration modes. The first 5 order inherent frequencies and vibration modes of the hub and tower are solved to verify the design rationality.     

Multi-Objective Optimization Analysis of Structural Design for Large Cooling Towers

ABSTRACT

Equivalent static wind loads (ESWLs) on cooling towers derived even by the refined multiple-mode dynamic algorithm such as the complete quadratic combination theory usually shows quite different types for various design targets. So, it is evitable to bring complex and burdensome calculation for structural design. To this problem, the improved multi-objectives ESWLs method was proposed by combining the wind vibration characteristics of large cooling towers itself. Through several numerical examples, the multi-objective ESWLs distribution characteristics were discussed, and its rationality of application in the cooling towers was also validated.     

Aerodynamic loads calculation and analysis for large scale wind turbine based on combining BEM modified theory with dynamic stall model

The aerodynamic loads for MW scale horizontal-axis wind turbines are calculated and analyzed in the established coordinate systems which are used to describe the wind turbine. In this paper, the blade element momentum (BEM) theory is employed and some corrections, such as Prandtl and Buhl models, are carried out. Based on the B-L semi-empirical dynamic stall (DS) model, a new modified DS model for NACA63-4xx airfoil is adopted. Then, by combing BEM modified theory with DS model, a set of calculation method of aerodynamic loads for large scale wind turbines is proposed, in which some influence factors such as wind shear, tower, tower and blade vibration are considered. The research results show that the presented dynamic stall model is good enough for engineering purpose; the aerodynamic loads are influenced by many factors such as tower shadow, wind shear, dynamic stall, tower and blade vibration, etc, with different degree; the single blade endures periodical changing loads but the variations of the rotor shaft power caused by the total aerodynamic torque in edgewise direction are very small. The presented study approach of aerodynamic loads calculation and analysis is of the university, and helpful for thorough research of loads reduction on large scale wind turbines.