风电机组液压独立变桨距系统的设计与分析

液压独立变桨距系统作为大型风力发电机组控制系统的关键部分,对机组的安全、稳定、高效运行具有十分重要的作用。该文简述了风力机液压独立变桨距系统的原理及特点,采用了带实时故障排除的液压冗余型电液伺服变桨距执行机构;计算分析了桨叶的驱动力矩及液压缸的负载力。     

具有间隙的风力机变桨距系统模糊自整定PID控制

因加工、安装和磨损的原因,大型风力机的变桨距电液控制机构铰链处不可避免的存在间隙,过大的间隙会使得变桨过程超调量增大,调节过程震荡次数过多,甚至引起叶片与塔架共振,最终导致风力机停机事故。分析了变桨距机构铰链处间隙的形成机制,提出了用模糊自整定PID控制算法对间隙进行补偿的方法,依据间隙的振-冲模型制定模糊推理规则,对PID控制器参数进行自适应整定。在间隙分别为0.2、0.4、0.6和0.8 mm时对常规PID控制器与模糊自整定PID控制性能进行对比研究。结果表明:相比常规PID控制器,模糊自整定PID控制方法使得变桨距控制系统超调量和震荡次数显著减小,有效地避免了系统变桨冲击。     

进出油阻尼孔对偏转板射流阀射流流场的影响

应用CFD软件对偏转板射流阀进出油阻尼孔不同参数条件下的射流流场进行数值模拟,得出偏转板射流阀内部射流速度、压力的分布特征和不同阻尼孔参数D_1、D_2、L_1、L_2对射流速度、压力的影响规律。研究发现:射流速度由喷嘴处的最大值先逐渐减小,在0.8 mm位置处又上升到仅次于喷嘴射流速度的较大值;射流压力先增大后又在0.8 mm位置处减到较小值,最后在两接收口间阀体处达到射流压力最大值。参数D_1对通过V型导流窗口的射流流量、射流压力和恢复压差起决定性作用;增大参数D_2时射流速度曲线向上平移而射流压力曲线向下平移。参数L_1对射流压力有影响而参数L_2对射流场的影响可以忽略。研究结果为高性能偏转板射流伺服阀的工程设计和优化提供参考。     

带孔板离心泵的电机叶片泵样机效率分析

针对所研制的电机叶片泵样机,建立了样机性能测试系统。通过测量样机的输出流量、转速等性能参数,获得了样机的转速、效率随出口压力的变化特性。运用理论分析和数值计算对试验结果进行了分析,得出电机叶片泵样机的浸油负载和电机鼠笼转子电阻是影响样机效率的主要因素。优化鼠笼转子材料和结构,可显著提高电机叶片泵转速和效率,在最高工作压力22 MPa时,转速提高90 r/min,可达1472 r/min;效率提高2.4%,最大可达47%。对完善电机叶片泵基础理论,以及静音、高效液压电机泵的研制有重要的指导意义。     

基于水力损失计算的离心泵叶轮叶片出口安放角选择方法

为提高离心泵的效率,在泵叶轮内水力损失计算的基础上,通过推导建立叶轮水力效率和流量、转速、叶片数、比转速、出口安放角及叶轮设计系数的函数关系。据此关系,针对一台Q=100 m3/h、H=34 m、n=2 900 r/min的泵,编写性能预测程序,得出不同叶片数、不同k₀取值下的叶片出口安放角和水力效率的关系,可知当叶片数Z=5、β₂=29°、k₀=4.2时,叶轮水力效率最高。按设计参数设计叶轮,并构建叶轮和蜗壳模型,利用FULENT软件对其内部流场进行数值模拟,得出在设计参数下泵的水力效率达到89.43%,证明了用所提出的方法可以设计出高效的离心泵叶轮。     

有压引水隧洞温度应力的三维有限元分析

结合有压引水隧洞工程实例,提出基于Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ仿真平台建立围岩和衬砌的整体有限元模 型,模拟对应工况下的材料性质、地质和环境条件。并分析该模型在有、无温度应力的条件下,衬砌的应 力和应变分布情况及相应的极值。研究结果表明:衬砌底部内侧出现拉应力最大值,拉应力较为集中分 布在底部与顶部,衬砌两侧出现压应力最大值。计算结果显示,温度降低产生的拉应力对衬砌结构稳定 性的影响较大,在设计衬砌和配筋时需充分考虑。     

电液比例调速阀节流阀芯稳态液动力分析

利用Fluent软件对电液比例调速阀节流阀芯内部流场进行仿真模拟,针对不同阀口开度下节流阀流场进行仿真分析,得出阀芯壁面的压力分布情况及稳态液动力特性,分析比较了稳态液动力的流场计算和理论公式计算结果,为阀的使用与性能优化提供依据。     

液压电机泵转子支撑方式对转动特性的影响

液压电机泵主轴比较细,其支撑方式将会直接影响转子的动特性。针对液压电机叶片泵转子系统进行分析,利用Pro/E质量属性分析功能建立电机泵转子系统模型,用ANSYS建立4种不同支撑方式的一维有限元模型,通过转子动力学分析计算,获得临界转速、频率、挠度变化及对应振型。结果表明:不同的支撑方式对电机泵转子的临界转速、固有频率、挠度和刚度具有明显的影响,支撑点接近质心或多点支撑均能显著提高电机泵转子系统刚度。计算结果为电机泵转子系统的设计提供理论依据。     

混合动力液压挖掘机的特点及应用分析

分析了混合动力液压挖掘机不同的结构形式、工作原理、技术特点及应用领域;提出了混合动力液压挖掘机存在的研究难点;并展望其应用前景.     

高纯铝箔在不同退火加热速率下的晶粒尺寸预测及生长动力学分析

基于电子背散射衍射技术（EBSD）和薄膜材料晶粒生长模型理论,对高压阳极铝箔在不同升温速率下退火的晶粒尺寸及其生长动力学进行了研究。结果表明：依据典型的等温晶粒生长方程,可以计算得出晶粒生长指数n=4,活化能Q_g=129 kJ/mol,速率常数K=1.28×10^-8 m⁴·s^-1。基于薄膜材料的晶粒生长模型和能量各向异性特性,解释了（001）取向晶粒得以快速生长的原因,且发现这些快速生长的晶粒与S晶粒呈40°<111>取向关系。