定桨定速型风力发电机结构的风动力分析

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qinxiaogang2009
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文选取GCN1000S型号的风力发电机为研究对象,首先对风力发电机的基本翼型性能参数进行数据采集,然后利用基本翼型参数通过插值方法得到GCN1000S型号风力发电机的性能参数,并通过数值模拟方法对叶片截面翼型升阻力系数进行检验,得到实际可靠的机翼数据,由此建立二维计算模型。依据叶素动量理论(BEM方法)进行数值分析,得到风力发电机的功率曲线和效率曲线。通过功率曲线与参考曲线进行对比发现二者吻合较好,从而验证了模型的正确性。在此基础上,利用该二维模型对风力发电机结构附近的流场进行了计算,得到测风仪处的流场速度与来流风速存在较大差别,这些表明厂家原来将测风仪处的风速作为来流风速的做法是不恰当的,需要进行修正。为了得到测风仪处的流场速度与来流风速之间的明确关系,需要进一步开展风机结构附近流场分布的三维精确分析。首先,根据厂家提供的‘Solidworks-模型’导入风机结构的几何构型,藉由当前该领域的圆盘理论建立了流场分析的准三维模型。在划分恰当的离散网格后,通过CFD方法进行了求解,依次计算出在不同来流风速条件下,风机结构附近流场流速分布情况以及测风仪处风速的大小,得到该型号风力发电机测风仪处风速约为来流风速的80%左右。为了更进一步精确地确定测风仪处的流场速度与来流风速之间的比例系数,我们基于三维CFD方法开展了风机功率计算和绕流流场数值仿真,使用三种不同旋转模型进行数值求解,得出滑移网格模型预测的风力机功率曲线结果在趋势上更接近实测结果,确定测风仪处的风速与来流风速的比值约在86%-93%之间。通过对测风仪风速与来流风速进行这样修正后,所得到的风力发电机功率曲线在数值大小和趋势上都更加接近于实测结果。本文对风力发电机的设计和计算分析具有重要的指导意义。
其他文献
在构建等离子体环境时,空间等离子体环境模拟装置各子系统存在一定的运行风险,为避免人员与装置出现意外事故,本文针对空间等离子体环境模拟装置建立了安全联锁系统。  首先,对
随着全国电网互联工程的持续进行,我国电网规模越来越大,运行方式越来越复杂,电力系统的稳定问题日益突出,尤其以电力系统低频振荡问题最为常见。传统的电力系统稳定器(PSS),往往只采用机组本地信号,虽然对局部振荡模式有很好的阻尼作用,但对区域间振荡模式的抑制效果欠佳。在基于GPS的同步相量测量技术、计算机网络技术和现代通讯技术的基础上发展起来的广域测量系统(WAMS),为电力系统实时状态同步监测搭建了
我国6~35kV配电网广泛采用中性点不接地或经消弧线圈接地方式。在小电流接地系统中,发生单相接地故障的概率很高,因而,准确的选出故障线路,对于提高运行可靠性,具有重要的意义。但
作为大规模利用和开发太阳能资源的一种新技术,太阳能烟囱发电技术已经成为很多新能源研究者的关注重点。对太阳能烟囱系统中空气的速度场和温度场的模拟精确度将直接影响到对
配电线路直接面向用户供电,其运行的可靠性决定了供电的质量和水平。随着变电站综合自动化程度的提高以及配电自动化的日益发展,对配电线路的保护及监控也提出了更高的要求。本论文对电力系统常用的微机保护算法和测量算法进行了详细的分析和比较,特别是对最小二乘算法进行了深入的研究,提出了一种最小二乘算法测量误差分析的方法,推导出了傅氏算法与最小二乘算法的统一关系,即傅氏算法是特定数据窗长度的最小二乘算法,在不同
NiAl有着许多优异的物理和力学性能,作为一种高温结构材料被广泛应用于航空航天等大型工程领域,然而严重的室温脆性限制了它的实际应用。为了揭示材料脆性的本质,改善其塑性,并为
电动负载模拟器在飞行器半实物地面仿真中得到了广泛应用,由于其特有的多余力矩问题的存在,在控制中首先需对多余力矩加以抑制。此外,还要保证系统的加载精度和加载带宽。为满足
城市电网作为向用户供电的最后、独立的一个区域电网,担负着满足用户需求、保证电网安全的双重任务。随着社会经济的发展,用户供电需求快速增加,且电网规模的不断扩大使电网的安全性及抗风险需求更加迫切。因此,本文以城市电网为对象,从供电能力和脆弱性出发开展研究,提出评价指标、建立评价体系、开展城市电网综合评价,研究成果用于支撑电网规划。首先,调研了国内外大量有关城市电网评价的文献,分类总结了现有国内外城市电