水平轴风电机组叶片载荷分析及结构动力特性分析

发布时间：2020-07-10 08:14

【摘要】：叶片作为风电机组的核心部件之一,承受外部环境的复杂载荷。随着风电机组的大型化发展,叶片的重量和尺寸也将会增加。因此叶片的载荷和结构动力特性问题十分重要,不仅制约着风电机组的发展,而且影响着风电机组的稳定性和使用寿命。 研究分析了叶片设计的基本模型,研究了叶片设计的方法和基本步骤,采用目前最成熟的Wilson设计模型,并选取技术比较成熟的1.5MW风电机组进行了叶片的自主设计,包括叶片长度的选取、翼型的选择、叶片各截面翼型弦长和安装角的确定以及沿叶展翼型的合理布置。其中翼型选择的是NACA系列的十个翼型。 根据国际电工委员会标准IEC61400-1,研究分析了叶片的三类载荷类型和两类八种设计载荷工况,通过Bladed模拟10分钟的正常风况和极端风况,计算极限载荷工况和疲劳载荷工况,并与现有1.5MW叶片的实际功率和风能利用系数进行了对比分析,为后续的研究和后人的工作提供数据和参考。 研究分析了叶片的实体建模方法。根据翼型数据以及叶片的几何参数,使用Excel进二维坐标转换成三维坐标,然后编辑一个ibl文件,最后根据轮廓线建立叶片的模型。 研究分析叶片的有限元分析方法,并得出叶片的动力特性。包括导入叶片的几何模型、建立合理的有限元网格模型、施加载荷和边界条件。通过有限元分析得到叶片的前四阶固有频率和振型,为今后的设计研究提供参考。
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TK83

【参考文献】

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本文编号：2748663