本文關鍵詞：停擺與空轉工況下風力發(fā)電機整機氣動彈性穩(wěn)定性分析　出處：《華中科技大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 風力機 氣動彈性穩(wěn)定性 停擺 空轉 特征值法 氣動力做功法

【摘要】：停擺(Parked)與空轉(Idling)是風力機停機不發(fā)電時的兩種運行策略。當來流風速高于切出風速時,根據(jù)不同風力機制造商預先制定的控制策略,風力機會進入這兩個工況的其中之一來抵御強風。國際電工委員會(International Electrotechnical Commission,簡稱IEC)頒布的風力發(fā)電機認證標準IEC 61400-1中就明確規(guī)定了需要對停擺和空轉工況下風力機的載荷進行計算和校核。因此,保證風力機在停擺和空轉工況下具有優(yōu)異的氣動彈性穩(wěn)定性對其性能和工作壽命具有十分重要的意義。本文基于FORTRAN語言編寫的GAST氣動彈性計算程序開展風力機整機時域數(shù)值模擬和氣彈穩(wěn)定性分析。論文首先針對三種不同額定功率風力機型開展了停擺與空轉工況下的整機氣彈仿真,獲得強風條件下風力機的時域載荷響應。通過觀察載荷發(fā)散范圍內(nèi)對應的翼型攻角和當?shù)匾硇偷纳�、阻力系�?shù)曲線,發(fā)現(xiàn)大部分攻角處于失速區(qū)內(nèi),具有明顯的失速振動(Stall-induced Vibrations)特征。在此基礎上,分別采用準定常氣動力模型和非定常ONERA氣動力模型對風力機進行氣動彈性穩(wěn)定性分析,得到各階模態(tài)的頻率、振型以及表征阻尼大小的對數(shù)衰減率和氣動功。文中氣動彈性穩(wěn)定性分析采用特征值法和氣動力做功法兩種穩(wěn)定性判定方法,并進一步探討了兩者計算結果的一致性。氣動力做功法求解過程包含非定常氣動力模型的非線性因素,所以比特征值法的可靠性更高。將發(fā)散區(qū)內(nèi)彎矩的時域響應進行快速傅里葉變換,并與負阻尼模態(tài)的頻率進行比較。研究結果表明,氣彈穩(wěn)定性分析結果可以與時域數(shù)值模擬結果相互驗證。此氣動彈性計算程序可以快速、有效地預報風力機整機在停擺與空轉工況下的氣彈穩(wěn)定性,并為氣彈穩(wěn)定性優(yōu)化提供指導方向。
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM315

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 朱向東;;目前中國風電棄風現(xiàn)狀及對策[J];能源與節(jié)能;2012年10期

2 王乾坤;;國內(nèi)外風電棄風現(xiàn)狀及經(jīng)驗分析[J];華東電力;2012年03期

3 李本立,安玉華;風機塔架俯仰與槳葉揮舞的耦合運動[J];太陽能學報;1997年01期

4 李本立，安玉華;風力機氣動彈性穩(wěn)定性的研究[J];太陽能學報;1996年04期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陳龍;基于CFD/CSD耦合的旋翼氣動彈性數(shù)值模擬[D];南京航空航天大學;2011年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 王業(yè)昊;惡劣環(huán)境下大型風力機葉片穩(wěn)定性問題研究[D];南京航空航天大學;2014年

2 郭琪琪;基于流固耦合的風力發(fā)電機葉片氣彈穩(wěn)定性分析[D];湘潭大學;2013年

3 張紅方;基于HHT方法的大型風力機葉片動態(tài)響應特性分析[D];華北電力大學;2012年

4 林學海;水平軸風力機葉片動力失速氣彈穩(wěn)定性及響應特性研究[D];山東科技大學;2009年

5 劉曉燕;風力機葉片設計和穩(wěn)定性分析[D];西北工業(yè)大學;2004年

，

本文編號：1309883