水平轴风力机的几个关键气动问题探讨

水平轴风力机是最有效的风能转换装置之一 ,在世界各地得到了广泛的应用。本文讨论了在风力机的研究和开发过程中所遇到的几个关键气动问题 ,在分析这些问题产生原因的基础上 ,介绍了目前的研究现状和研究水平。本文并结合问题所涉及的基本理论 ,以及学科发展的趋势 ,提出了解决问题的基本方法 ,以及发展方向和近期可望达到的目标等     

风力发电机组机舱底座强度与模态分析

为了得到风力发电机组机舱底座的强度、刚度校核与优化设计的有效分析方法,应用ANSYS有限元分析软件对风力发电机组机舱底座强度和动力特性进行分析.研究了风力机机舱底座结构有限元分析中的关键技术处理问题,即网格划分、外载荷处理、边界约束处理及计算技巧.分析了750kW风力机机舱底座的静强度和固有频率与振型,根据计算结果进行了强度校核,满足了材料的强度要求,得出了底座前10阶固有频率和对应的模态,并根据计算变形与模态形状,提出了对底座结构进行优化的建议.     

风能市场的整合

<正>丹麦风力机叶片制造商Vestas风能系统AS公司和NEG Micon AS公司声称计划联合他们的业务,一般来说规模、专有技术和投资强度都是国际风能市场竞争中具有长期生命力所必不可少的。这两个竞争对手的联合预计建立的公司在2004年至少占市场份额的35%,销售额将超过θ27亿。     

基于流体脉动理论的漂浮式风力机平台纵摇运动控制策略

在流体脉动理论作用下,对张力腿式漂浮式风力机平台的纵摇运动进行分析,提出一种通过给变桨动作施加主动阻尼的控制策略,设计在不影响电功率输出的情况下的反馈控制系统,利用FAST软件对NREL提供的5 MW张力腿式漂浮式风力机进行建模,并与MATLAB/Simulink软件进行联合仿真。仿真结果表明,在流体脉动理论下设计的反馈控制系统不仅能降低塔顶的纵摇位移、叶轮转速和电功率输出波动,也能在一定程度上降低塔基处的纵摇力矩,对延长塔筒的寿命起到一定的作用。     

基于BEM理论的兆瓦级风力机叶片设计及其气动性能

根据风力机设计标准,在考虑叶尖损失和升阻力等影响因素的条件下,采用BEM理论设计了2 MW桨距控制型风力机叶片。为验证所开发风力机叶片的气动性能,对风力机模型进行全三维CFD数值模拟。模拟结果表明,该叶片静压强、绕流特性、湍流强度等符合叶片气动特性规律,满足设计要求。叶片展向的升阻系数与二维升阻系数对比结果表明,全三维的数值模拟能更准确地反映叶片绕流的气动特性。     

新型组合式垂直轴风机的优化设计与性能研究

对于垂直轴风机,升力型风能转化效率高,但是其在低风速下不能自启动;阻力型可以在低风速下自启动,但其转速低,而且其风能利用率低.为了充分发挥二者性能,我们设计制作了一种新型组合式垂直轴风力机,通过采用超越离合器作为连接件将Darrieus风力机和Savonius风力机组合而成,并对其进行了三维数值模拟和吹风实验.通过对比有无加装S型风机时风机启动风速和输出功率的模拟结果与实验数据,发现该新型组合式垂直轴风机启动风速明显降低,风能利用率仅略有下降,很好地实现了互补.     

基于直流电动机的风力机实验模拟系统

分析了风力机运行特性、最大风能捕获机理和直流电动机的动态特性,构建了基于直流电机模拟风力机的实验平台,研究了直流电动机模拟风力机的特性,利用可编程逻辑控制器研究了实验模拟系统的工作原理及控制流程,通过实验分析验证了直流电动机模拟风力机的可行性．