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面向偏航最小的风帆助航船攻角优化策略研究

海洋工程装备与技术 2024年第1期11卷 1-9页

作者：林浩安陈俐上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院海洋智能试验室上海每200240 上海交通大学海洋工程国家重点试验室上海200240

风帆攻角决策是风帆助航船充分利用风能的关键。在船舶航行过程中,风帆产生助推力的同时也产生侧推力,引起船舶偏航和能效降低。针对该问题,本文引入侧推权重因子,建立由助推力系数与侧推力系数组成的双线性攻角决策函数,以最小航线偏... 详细信息

风帆攻角决策是风帆助航船充分利用风能的关键。在船舶航行过程中,风帆产生助推力的同时也产生侧推力,引起船舶偏航和能效降低。针对该问题,本文引入侧推权重因子,建立由助推力系数与侧推力系数组成的双线性攻角决策函数,以最小航线偏离角为优化目标,利用粒子群算法求解适用于该航线的最优权重因子,从而得到在不同相对风向角下的最优攻角,既实现风帆助推船舶航行,又不依赖操舵而避免船舶偏离航向。与传统基于最大助推力法的攻角策略相比较,在相同航行时间内,航向纵向位移略有提升,侧向位移和航线偏离角大幅减小,在相对风向角波动时攻角变化较平缓,有利于风帆操纵。本文研究可为提高风帆助航船的能效提供参考。

关键词：风帆助航船偏航攻角策略优化

风机偏航解缆接近开关计数器水平与垂直位置效果分析与研究

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电气时代 2024年第3期 55-57页

作者：孙浩钱健内蒙古龙源新能源发展有限公司

研究了金风750型风机偏航解缆接近开关计数器位置从水平调整改为垂直调整的技术方案。对调整传感器安装位置、更换传感器、更换控制系统和调整机身结构等各种方法进行了详细的介绍及优缺点评估,提出了最佳选择方案和进一步研究的方向。

关键词：控制系统计数器接近开关传感器安装垂直位置机身结构解缆偏航

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风力发电机组偏航减速器故障分析与处理

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2024年第5期 0136-0139页

作者：毛贵珑中电建贺州新能源有限公司广西贺州542800

风力发电作为清洁可再生能源的重要组成部分,发电效率的提高对其发展具有重要意义。风力发电机组的偏航系统直接影响着机组的发电效率。偏航减速器作为偏航系统的核心部件,其故障会严重影响系统正常工作。本文以某风电场偏航减速器故障... 详细信息

风力发电作为清洁可再生能源的重要组成部分,发电效率的提高对其发展具有重要意义。风力发电机组的偏航系统直接影响着机组的发电效率。偏航减速器作为偏航系统的核心部件,其故障会严重影响系统正常工作。本文以某风电场偏航减速器故障为例,通过分析故障发生过程、相关数据和减速器实际情况,找出故障原因,从机组运维、硬件维护和软件优化三个方面进行处理,以避免类似故障再次发生,旨在为风力发电机组的安全稳定运行提供参考借鉴。

关键词：风力发电机偏航减速器故障分析

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风电机组噪声产生原因及抑制研究

机械 2024年第4期51卷 20-26页

作者：娄源元国能思达科技有限公司北京100000

介绍了风电机组运行过程中噪声的构成,对偏航和叶片噪声的成因和降噪方法做了着重分析。偏航噪声与偏航系统安装、维护、材质等有密切关联,可以通过维护、技改、更换材质等方法降低噪声,并论述了偏航降噪技术研究的现状和的最新成果。... 详细信息

介绍了风电机组运行过程中噪声的构成,对偏航和叶片噪声的成因和降噪方法做了着重分析。偏航噪声与偏航系统安装、维护、材质等有密切关联,可以通过维护、技改、更换材质等方法降低噪声,并论述了偏航降噪技术研究的现状和的最新成果。叶片噪声方面,介绍了风电机组气动噪声源的基本组成和目前叶片降噪的主要方法,其中重点分析了锯齿尾翼后缘降噪技术,并论述了锯齿尾翼后缘降噪技术研究的现状和应用的最新成果。该研究结果可为风电机组的降噪工作提供参考。

关键词：风电机组噪声偏航叶片锯齿尾缘

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偏航工况对海上浮式风力机输出功率及叶片载荷影响的研究

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中国造船 2022年第1期63卷 140-152页

作者：白旭杨翔宇栗铭鑫江苏科技大学船舶与海洋工程学院镇江212003

海上浮式风力机的平台受风、浪、流等环境载荷的影响,经常处于偏航工作状态,对风力机气动载荷及输出功率有显著影响。应用势流理论和叶素动量理论,构建海上浮式风力机气动弹性与水动力耦合模型,对湍流风场和不规则波浪共同作用下,处于... 详细信息

海上浮式风力机的平台受风、浪、流等环境载荷的影响,经常处于偏航工作状态,对风力机气动载荷及输出功率有显著影响。应用势流理论和叶素动量理论,构建海上浮式风力机气动弹性与水动力耦合模型,对湍流风场和不规则波浪共同作用下,处于偏航状态的风力机的输出功率及叶片载荷等进行分析。研究表明,在额定风速工况下,当偏航30°时,风力机的输出功率平均值比无偏航时下降21.8%,叶根挥舞力矩平均值降低28.58%。在偏航工况时抑制平台纵荡、纵摇运动可提高风力机输出功率。

关键词：海上浮式风力机耦合分析偏航输出功率湍流风场

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偏航工况下漂浮式机组非定常气动特性研究

太阳能学报 2023年第11期44卷 387-392页

作者：袁李杰孟航刘永前武广兴刘鑫华北电力大学新能源学院北京102206 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司北京102209

采用自由涡尾迹法探索漂浮式风电机组在偏航工况下,受平台纵摇影响时功率与气动特性变化规律。研究结果表明:随着偏航角的增加,输出功率以二阶余弦函数下降,推力以一阶余弦函数下降;动态局部轴向诱导因子最小值产生从0°~22°的相移;法... 详细信息

采用自由涡尾迹法探索漂浮式风电机组在偏航工况下,受平台纵摇影响时功率与气动特性变化规律。研究结果表明:随着偏航角的增加,输出功率以二阶余弦函数下降,推力以一阶余弦函数下降;动态局部轴向诱导因子最小值产生从0°~22°的相移;法向力系数曲线分解所得基频与二倍频分量振幅和偏航角正相关,三倍频分量与偏航无相关性;其中,风轮旋转与纵摇运动耦合导致法向力系数产生相对运动频率更高频的三倍频分量。

关键词：海上风电机组气动载荷叶片自由涡尾迹偏航

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偏航工况下潮流能水轮机水动力特性

中国电机工程学报 2023年第15期43卷 5925-5932页

作者：张玉全刘志强张继生郑源张智臧伟李岩伟河海大学能源与电气学院江苏省南京市210098 河海大学港口海岸与近海工程学院江苏省南京市210098 河海大学水利水电学院江苏省南京市210098

真实海域环境中,潮流能水轮机将会遇到主动或被动偏航运行的状况,水轮机在偏航工况下的水动力性能及尾流场特性均会发生较大变化,为充分探究其变化规律,该文首先开展潮流能水轮机非偏航计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD... 详细信息

真实海域环境中,潮流能水轮机将会遇到主动或被动偏航运行的状况,水轮机在偏航工况下的水动力性能及尾流场特性均会发生较大变化,为充分探究其变化规律,该文首先开展潮流能水轮机非偏航计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)数值模拟,并通过模型试验验证其准确性。随后,进行潮流能水轮机在0~45°偏航角度工况下的水动力性能及尾流场特性研究。结果表明:水轮机的功率及轴向推力载荷下降趋势均会随偏航角度的增加而加快,功率的瞬时波动要远大于轴向推力载荷波动;在0~45°范围内,余弦规则对于功率下降的预测效果比对轴向推力载荷下降的更好,但对两者均存在高估,并且预测偏差会随着偏航角度的增大而先增大后减小;偏航角大于30°后,尾流横向偏移距离不会随着偏航角的增加而继续变大,偏航尾流横向截面分布呈肾形分布,存在上下分布的反向旋涡对,最大速度亏损区域均位于肾形分布的上侧区域。研究结果对水轮机主动或被动偏航工况下的运行控制和阵列布置具有参考意义。

关键词：潮流能水轮机偏航水动力性能余弦规则尾流

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偏航工况下叶片翼型动态特性研究

太阳能学报 2022年第7期43卷 326-333页

作者：李银然赵丽李德顺马继武兰州理工大学能源与动力工程学院兰州730050 甘肃省流体机械及系统重点实验室兰州730050 甘肃省风力机工程技术研究中心兰州730050

首先通过理论分析,研究风力机偏航运行时叶片各翼型的攻角变化规律,建立翼型俯仰运动模型;然后基于大涡模拟(LES)方法,研究偏航工况下叶片翼型的动态气动特性。结果表明:风轮在偏航工况下运行时,叶片各截面翼型攻角变化呈近似的正余弦规... 详细信息

首先通过理论分析,研究风力机偏航运行时叶片各翼型的攻角变化规律,建立翼型俯仰运动模型;然后基于大涡模拟(LES)方法,研究偏航工况下叶片翼型的动态气动特性。结果表明:风轮在偏航工况下运行时,叶片各截面翼型攻角变化呈近似的正余弦规律;叶片不同展向位置翼型均发生不同程度的流动分离,出现动态失速现象,越靠近叶根,由偏航引起的动态迟滞效应越明显;翼型俯仰过程中,吸力面前缘分离泡的动态变化过程,导致吸力面前缘压力出现小范围的剧烈振荡,增大流动的不稳定性。

关键词：风力机叶片偏航翼型数值模拟迟滞效应

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偏航对风电机组机舱近尾流与测风的影响

工程热物理学报 2022年第5期43卷 1240-1246页

作者：刘雨农王晓东陈明阳康忠叶昭良华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室北京102206 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司北京102209

机舱风速(NWS)通常用于水平轴风电机组(HAWT)的功率预测和运行控制。机舱风速受到风轮近尾流的影响。当前对于机舱附近的近尾流研究不多。由于叶片旋转、分离流动和机舱几何的影响,机舱风速与来流风速存在明显差异,表现出很强的非定常... 详细信息

机舱风速(NWS)通常用于水平轴风电机组(HAWT)的功率预测和运行控制。机舱风速受到风轮近尾流的影响。当前对于机舱附近的近尾流研究不多。由于叶片旋转、分离流动和机舱几何的影响,机舱风速与来流风速存在明显差异,表现出很强的非定常性。这些特征与风轮的运行状况密切相关。采用计算流体力学(CFD)对某2 MW风电机组机舱附近的近尾流流场进行了研究。研究了风轮偏航和叶片旋转对机舱风速变化的影响,以及机舱堵塞和叶片旋转对于机舱风速的影响。研究发现,叶片旋转对于机舱风速的扰动作用会使得机舱风速明显低于来流风速;机舱的堵塞作用会使得机舱风速明显低于入口风速。而在偏航工况下,叶片的旋转和机舱堵塞对于机舱风速的影响均有所降低。

关键词：水平轴风电机组机舱风速偏航近尾流数值模拟