功率风电机叶轮设计参数研究

设计优良的叶轮是使风力发电机获得最大经济效益的基础.在风机设计时如何确定叶轮设计参数一直是风机设计研究的重要内容.为此必须在明确设计条件、设计规范的基础上,研究叶片设计参数的影响因素、参数确定方法和取值范围.本文根据风场实际,结合国内外设计资料,运用相关理论,采用对比、归纳、建模计算等方法,给出叶轮设计参数的工程确定方法与实例.     

风电机叶片设计参数的整体优化

分析叶片在非设计点的气动性能和功率控制方式,研究叶片在实际运行风速范围内的风能利用系数,建立不同优化模型,设定实度最小或能量输出最大为优化目标,运用数学规划和遗传优化算法,对叶片气动参数进行优化设计,得到了1.2MW风机叶片整体优化的设计结果。经对比和仿真计算,可知整体优化后,叶片气动性能得到改善。     

贯流风机叶轮参数的模拟研究

贯流风机叶轮参数对风机性能有着决定性的影响,基于某企业提供的原型叶轮,通过二维稳态模拟探讨了叶轮前后缘半径Ri与Ro、叶片倾角a以及叶片弯度角γ等3个重要叶片参数对空调用贯流风机流场和性能的影响。结果表明,叶片前后缘半径比对叶片壁面边界层分离存在较大影响,当Ri/Ro1时,通常能够较好地抑制边界层分离,得到较大的出口流量;对于原型叶片而言,其倾角a的最佳取值范围介于25°到30°之间,且随a增大,叶轮入口流场波动减小;弯度角γ越大,叶轮对气流做功越多,γ为90°时,取得最大流量值716.47 m3/h,相比原叶轮,流量提升4.04%。     

小型风力发电机叶轮设计

基于经典的格劳特(Glauert)涡流理论,提出的小型风力发电机叶轮的气动设计方法,该方法的优点是考虑了叶轮产生的涡流速度,通过在300W的风力发电机的设计中的实际应用,证明是可行的.     

离心叶轮叶型参数化设计研究

基于最大流量设计原则,建立离心叶轮的基本结构与气动参数;采用子午型线设计、叶片中弧线设计和叶片厚度设计方法获得叶轮叶型的三维参数。以Eckardt计,并采用数值计算方法对新叶轮进行三维模拟,通过与原叶轮的性能对比验证了本文参数化设计的有效性。     

调整叶轮参数获得多性能泵的设计与试验研究

分析了影响离心泵性能的设计参数，指出在泵体参数和叶轮外径不变情况下，通过改变叶轮宽度等叶轮参数可获得切割定律无法达到的性能要求，通过试验验证，该设计是成功的。     

幅流风机叶轮参数对内流特性的影响研究

针对幅流风机风抗过大导致风量低,全压效率过低.基于FLUENT结合双圆弧叶片设计理论对原叶轮叶片结构进行了优化设计,分析其内流特性细节,实现了风量提升.仿真结果表明,改变叶片弯度角影响风机静压,改善风机风抗;厚度减少风量明显提升;增大部分端部圆风量减小.叶片弯度角、厚度和端部厚度均对风量影响很敏感,是影响幅流风机内流特...     

横流叶轮风幕机气动设计与降噪措施

根据气动力学基本理论，提出了风幕机横流叶轮的设计方法，并讨论了风幕机的降噪措施。     

变毂比轴流通风机叶轮几何参数的组合设计法

根据优先数和优先数系标准，以叶轮作为通用模块，探讨了变毂比时轴流通风机叶轮几何参数、尺寸的组合设计方法，建立了组合设计关联式，举例说明了关联式的应用。     

螺旋离心泵叶轮主要几何参数的确定

分析了螺旋离心泵叶轮的几何特征，并根据作者多年的研究成果，归纳统计出一套确定其几何参数的经验公式。     

大型风电机综合液压系统设计

在分析大功率风电机对液压系统的要求和实际运用条件的基础上,针对目前风电机液压系统存在的问题,提出了液压系统的综合设计思路,并设计出系统原理图。采用阀控方式和目前比较成熟的电液比例控制方法,实现位置控制和速率伺服控制。同时在偏航回路采用了冗余设计,保证系统的可靠性。     

风力发电机转子支架焊缝残余应力的实验研究

应用电测盲孔法对风力发电机转子支架退火前后焊接区残余应力进行了测试,得到了风力发电机转子支架焊接区退火前后残余应力的分布和变化规律,验证了风力发电机转子支架热处理工艺的处理效果,为兆瓦级发电机构件焊接、退火等加工工艺的分析评价及其服役期间的质量监控和分析,提供了第一手的实验数据。     

风力发电机测震仪

为了检测风力发电机振动情况,减少振动引起的破坏,研究设计了风力发电机测震仪。该测震装置引入无触点振动传感器的结构以提高装置的耐用性,实现了二维振动的检测。通过实验建立了位移传感器电流与位移的关系,以传感器的数学模型为基础,经过信息处理与数据分析,可同时测试振动的振幅、频率及方位,并对其可行性作了必要的论证。以VB作为开发工具,开发了实时监测的人机接口及设定风机振动的报警值功能模块,并可对报警信息实时记录。     

一种垂直轴阻力型风力机的风轮设计

对一种给定运行参数的垂直轴阻力型风力发电机的风轮进行设计计算,并对其进行了机械功率计算、CP值计算和ANSYS有限元模态分析计算尖速比λ值的分析,有助于垂直轴阻力型风力机风轮的进一步改造和优化。     

大型汽轮发电机组转子轴承系统的摩擦学设计和动力学设计

介绍了国家自然科学基金重点项目“典型机械摩擦学设计的理论与应用研究”所取得的成果,此项研究最重要的理论成果提形成了“现代设计是基于知识的设计”的认识。     

基于汽车尾流的双转子风力发电装置的设计与应用

汽车高速行驶时其尾流蕴含着巨大的可利用的风能,开发利用汽车尾流风能对节省能源消耗,缓解能源压力有重要意义。设计一种新型双转子汽车尾流风力发电装置,能有效地利用双向汽车尾流风能,提高风能利用率,而且该装置结构简单,抗干扰能力强,应用范围广。     

大兆瓦双馈风力发电系统及发电机控制研究

介绍大兆瓦双馈风力发电系统工作原理,分析双馈风力发电系统中发电机的数学模型,并以双PWM变流器为基础对发电机的运行控制进行研究。     

转速对直叶片升力型风轮动力特性影响数值研究

采用非定常k-ω湍流模型和滑移网格技术,对旋转直径3 m、高3 m和叶片弦长0.44 m的直叶片升力型风轮动力特性进行二维数值研究,分析在三种不同转速下单叶片动力特性、叶轮动力特性及叶片表面压力特性的变化规律。研究发现：随转速增加,上盘面叶片动力矩极高值先增加后减小存在最大值,下盘面动力矩极低值在逐渐减小且范围变广,证明上盘面为风轮的主要做功区域,下盘面对风轮出力贡献少甚至为负值;随转速增加,上盘面叶片表面压力差在增大,吸力面负压增加幅度较明显,压力面增加幅度较缓,证明吸力面对出力增加的贡献更大;叶轮整体出力由上盘面力矩、下盘面力矩和转速三个因素决定,只有均衡三者关系才能增大风轮整体出力。