發(fā)布時間：2020-08-25 11:28

【摘要】： 本文以水平軸風力機為研究對象,分別對風力機葉片、塔架的固有特性和風力機耦合系統(tǒng)的固有頻率、動態(tài)響應進行計算分析,并用FORTRAN語言編制成仿真程序。 簡化復雜的葉片、塔架物理模型為懸臂梁模型,采用矩陣分析方法對懸臂梁的固有特性進行計算。對NREL Phase V葉片的固有頻率進行計算,并與實驗數據對比;同時對風力機Turbowinds T600-48葉片、塔架的固有特性進行計算,并與文獻中結果對比。 基于動量—葉素理論和廣義坐標系下的多自由度拉格朗日方程,利用模態(tài)分析方法建立了風輪/機艙/塔架耦合系統(tǒng)的運動方程。對風力機Turbowinds T600-48的固有頻率和動態(tài)響應特性進行計算,并與實驗數據對比分析,同時對兩葉片風力機VUB-H8計算。
【學位授予單位】：華北電力大學（北京）
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：TK83
【圖文】：

待定的廣義坐標。這時，連續(xù)系統(tǒng)的運動可表示為這些假設模態(tài)運動的線性組合。假設風力機的葉片、塔架為懸臂梁，在懸臂梁的彎曲振動問題中，將梁的撓度表示為夕(x，‘)一藝滬，(x)。，(，)，如圖2一l所示。圖2一1梁的變形原則上，假設模態(tài)法也適用于復雜結構的振動分析。但實際_匕難于找到整體結構的假設模態(tài)。為了克服這一困難，人們設法把一個復雜結構分解為若千個較簡單的子結構。對于這些子結構，較易找到它們的真實模態(tài)和假設模態(tài)。然后根據在對接面上保持位移協(xié)調的條件，把這些子結構裝配成總體結構。這樣，就可以用各個結構的真實或者假設模態(tài)來綜合總體結構的近似振動模態(tài)[3“]。對于風力機這樣的復雜結構，采用模態(tài)分析法把風力機系統(tǒng)分為葉片、機艙和塔架三部分，并且認為葉片和塔架由柔性的連續(xù)體所組成。每個部件變形都可以用模態(tài)求和法來表示。為了使問題簡化并滿足設計實際的需要，對風力機的葉片和塔架分別考慮2個方向自由度

動力是與風力機各部件的幾何形狀有關的。風力發(fā)電機組是一個剛柔藕合的多體系統(tǒng)，主要的彈性振動體是葉片和塔架，機艙剛性較好，主要是以質量慣性參與振動。如圖4一1所示，是葉片和塔架的振動情況。圖4一1振動情況葉片是風力發(fā)電機組中受力最復雜的部件，葉片在不停地旋轉，各種激振力幾乎都是通過葉片傳遞出去的。無論是地球大氣層形成的風的不均勻流，還是塔影效應、重力的影響以及陣風等因素，都是作用在葉片上。葉片結構是個展向長，弦長短，柔性大，是一個容易發(fā)生振動的細長彈性體，風力發(fā)電機組各種機械振動首先發(fā)生在葉片上。而且葉片還是一個典型的氣動力部件，在旋轉過程中不但承受空氣阻力的作用，還會產生升力，這使得葉片成為既有機械振動又承受氣動力?

」二L刀·」一麗硬1麗萬蔽 蔽輸輸出參數數 圖4一2流程圖風力機 TurbowindsT60O一48的基本參數:葉片數為3，風輪直徑為48m，塔架高度為53.7m額定風速為12.sm/s，額定功率為600kw。800070006000500040003000200010000一一一 6.OE+10 5.OE+10弓.OE+103.OE+10 2.OE+10三

本文編號：2803641