风力机特性概述

风能作为一种发展比较快,而且开发利用风能进行发电已经规模化,在很多国家都利用风力进行发电,因此风力发电已经得到了很多研究人员的关注。风力机是将风能转化为电能的机械。目前,垂直轴风力机和水平轴风力机是风力发电行业的主要研究方向,风力机技术具有很多优点,风能利用率高,垂直风力机和水平风力机互补优劣,垂直风力机系统结构稳定,水平风力机的结构紧凑。文章对垂直风力机和水平风力机进行了比较综合的概述,对风力机的空气动力学性能研究和叶片进行详尽的分析。     

基于Schmitz理论的风叶设计

本文考虑了风力机周向速度的变化,应用Schmitz理论进行叶片设计。通过对200kW风力机举例,得出了叶片弦长和安装角随半径的变化曲线,并考虑了风轮轮毂对叶片设计的影响,给出了优化的方法。     

后掠改型风力机叶片叶素的入流特性

风力机大型化设计中,遇到的最大挑战之一就是叶片载荷的显著增加,需要采取措施进行控制,后掠就是其中一种可行的载荷控制解决方案。但由于更复杂的气动外形,是其气动特性还需要得到深入的研究和阐释。本文引入CFD正交试验分析了后掠改型叶片的气动特性及叶片叶素的气动状态,含来流攻角、压力分布。结果表明了后掠改型对风力机叶片三个维度流动的不同影响。     

关于水平轴风力机基本构成的探讨

水平轴风力机基本构成包括叶片、轮毂、机舱、齿轮箱、塔架等,本文对此进行了分析。     

大型变截面翼型叶片与气动性能优化分析

基于叶素-动量理论,以输出功率系数为优化目标、叶片的弦长、扭角和相对厚度为设计变量,建立叶片优化设计的数学模型。综合考虑轮毂和叶尖气动损失,对各变截面翼型的弦长和扭角进行了计算和修正。利用Matlab优化工具箱,对大型变截面翼型叶片进行优化的气动性能理论计算。以1.5MW风力机叶片为例,比较了变截面翼型叶片和单一翼型叶片气动性能的计算结果,变截面翼型叶片的气动性能优于单一叶片的气动性能,为风力机叶片外形设计提供参考。     

风力机叶片连接部位疲劳试验系统的综述

在风能转化为电能过程中,叶片是所有组成构件中最为重要的部分,也是叶根连接部位最复杂和精细的,叶根连接结构的可靠性是考核叶片强度的重要指标之一。基于风力机叶片连接部位的疲劳试验研究,考虑连接螺栓的预紧力对试验系统的影响,主要采用动力学方法和有限元的方法,涉及弹簧单元建模模拟螺栓结合部位的方法,讨论不同因素对试验系统动态特性的影响,为后续叶根连接部位的螺栓疲劳分析做好铺垫。     

风轮直径对兆瓦级风电机组年发电量的影响

基于BLADED软件平台,对兆瓦级大型风力发电机组应用不同长度叶片的机组性能进行了分析,分析结果表明,通过增大叶轮扫风面积,可以有效弥补使风力机工作在较低速的风场中所损失的功率。     

小型风力机的两种翼型应力特性对比

以400W小型风力机为研究对象,按照风力机载荷计算的基本原理——叶素—动量理论,计算NACA4412和S809 2种翼型的气动载荷、重力载荷和离心力载荷大小与分布,研究了翼型的改变对改进应力特性的贡献,为防止风力机叶片疲劳损坏提供一定参考。     

小型风力机的几种工况应力特性对比

以400W小型风力机为研究对象,按照风力机载荷计算的基本原理——叶素-动量理论选取发电状态、初始启动、正常停机3种工况计算载荷的种类、大小和方向以及叶片载荷分布特性。研究工况的改变对应力特性的影响,为防止风力机叶片疲劳损坏提供一定参考。     

叶素动量理论(BEM)实现方法讨论

基于叶素动量理论的计算模型由一组代数方程组成,在风力机叶片设计中得到广泛应用,常用的计算模型有Schmitz模型、Glauert模型和Wilson模型,由于设计参数之间相互影响给计算过程带来一定困难。通过分析认为确定叶片弦长的分布是实现叶素动量理论设计方法的关键因素。以叶片弦长指数分布规律为例介绍了叶素动量理论的实施步骤。对小型风力机叶片设计计算表明,该方法能够满足设计要求,风轮可获得较高的风能利用系数。     

同步调整的活动叶片垂直轴风力机设计说明书

本文提出了一种新型风机——同步调整的活动叶片垂直轴风力机。传统S型垂直轴风力机,因为在垂直于风速的平面上叶片投影面积大小相等,且叶片凹面腔中产生涡旋流导致风能损失,故风能利用系数低。为解决这个问题,本作品一方面通过减小一侧叶片的挡风面积来增大转矩差,另一方面将叶片设计成平面形状。叶片由叶片角度同步调整装置与风轮旋转中心轴联系,风轮旋转中心轴和叶片旋转中心轴上固定直径比1：2的同步轮,因此风轮整体在转动180°的同时,叶片转动90°,从而使叶片从挡风面到无阻力面的转化,在提高转矩的同时使叶片的振动噪声得到了有效控制。通过引入叶片角度同步调整装置,增大了转矩差,提高了风能利用系数,增加输出功率;同时降低了启动风速,增加风力机年可利用小时数,提高发电量。本装置依靠纯机械装置实现叶片角度调整,使得相对的两只叶片总是呈90°放置,不涉及任何外部控制,其运行可靠性高,制造成本低。另外,可以根据客户喜好设计不同的外形,在商业开发应用方面有很大的潜力。     

风电叶片复合材料专利发展态势分析

本文介绍了用于风电叶片的复合材料的技术及研究现状,在检索了大量国内外专利文献的基础上,对相关专利技术进行收集和分析,主要包括对国内外申请量趋势、主要申请人、技术发展路线等方面。最后结合具体案例介绍了国内外风电叶片用复合材料领域专利的发展路线,对我国该领域的专利发展进行了总结和展望。     

基于分形的树木生长建模方法

针对树木生长建模的复杂性和挑战性,采用分形的方法对树木的生长过程进行建模。根据树木枝干和叶片的自然生长特点,模拟叶片的生长过程,采用分形的算法生成树木的主要枝干,并采用Logistic模型模拟树木的生长过程。通过改变树叶的大小、树的深度、弯曲度以及树的大小等参数实现交互式动态生长模型,能够较为逼真地展现树的生长过程。     

复合材料主要应用领域现状与发展趋势

本文阐述了碳纤维复合材料的优异性能,重点介绍了其在航空航天、军工、船舶游艇、风电叶片、汽车工业和体育器材等领域的广泛应用,分析了目前我国发展碳纤维复合材料体系的重要性,并对未来复合材料的发展趋势进行了展望。     

复合材料风力发电机叶片结构优化设计

叶片是风力发电机中的重要部件,通过叶片,风力发电机能把风能转化成机械能,较好的风力发电机具有较好的气动性能,能够获得较高的经济效益。叶片的气动性能是风力发电机的气动性能的主要表现,叶片的设计对风力发电机有重要的影响。本文对复合材料风力发电机叶片结构如何进行优化设计进行了探讨和分析。     

风力发电机叶片叶根的受力性能综述

风力发电机叶片是风力发电机中的部件之一,叶片根部是叶片与风力机转子轮毂连接的关键部分,叶根工作时处于复杂的拉压、弯扭和剪切载荷组合工况中,因此叶根连接部位必须具有满足要求的强度、刚度和稳定性能,因此,叶根连接部分受力性能对叶片的安全运行起着决定性的作用。     

基于风资源评估的风电机组设计风速分析

在风电场设计过程中,需要选择多种风速,进一步对风力机的功率进行分析,以此使风电场年发电量能够达到最大值。本课题笔者从风资源评估、设计风速分析与选择及风力机尾流效应等多方面进行了分析,希望以此为风电场的合理设计提供有效依据。     

暂态风电场无功补偿配置优化及评估方法

文章通过对双馈风力机的暂态特性进行分析,从风力机无功电流极限、暂态机械特性、暂态控制策略几个方面研究在系统故障时,考察风力机的无功电流输出能力及风力机超速脱网特性。结合大龙潭风电场线路参数对风电场无功补偿装置配置对风力机特性的影响做了研究,最后根据风场内部潮流计算得到不同工况下动态无功补偿装置的配置容量。     

涡轮叶片建模方法

涡轮叶片结构相对比较复杂,虽然建模方法有很多,但对于叶片的一般研究需要一种简洁的三维建模方法,本文通过三维建模软件UG,进行涡轮叶片的三维建模,模型逼真,可用于叶片的仿真研究。     

计算机辅助复合材料热压罐成型模具设计探讨

如今复合材料的质量与模具设计质量具有直接关系,因此必须不断提高模具设计的水平,并对先进的热压罐成型技术进行有效应用。基于此,就计算机辅助复合材料热压罐成型模具设计进行研究,首先建模方法和知识构建两方面出发,对计算机辅助复合材料热压罐成型模具设计进行简要概述,然后从设计流程和板件设计分析其设计策略,最后就模板的热分布测试进行探讨。