检索结果-南通市图书馆

低温对风力发电机组偏航液压制动系统的影响及优化

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

液压与气动 2022年第6期46卷 44-51页

作者：肖旺赵登利董营李肖霞山东中车风电有限公司山东济南250022

低温环境下液压油黏度增大导致风力发电机组偏航液压制动系统性能下降,无法满足风机正常运行和安全的要求。对偏航液压制动系统受低温影响的原因及过程进行了理论分析,并对分析结果进行了仿真与试验验证。为提高偏航液压制动系统在低温... 详细信息

低温环境下液压油黏度增大导致风力发电机组偏航液压制动系统性能下降,无法满足风机正常运行和安全的要求。对偏航液压制动系统受低温影响的原因及过程进行了理论分析,并对分析结果进行了仿真与试验验证。为提高偏航液压制动系统在低温环境下的响应性能,验证了短孔阻尼和制动器闭环串并联结构对提高系统制动建压和阻尼卸压速度的可行性及效果。结果表明,该方法可有效提高偏航液压制动系统在机舱低温工况下的制动能力,可为偏航液压制动系统的设计提供有益参考。

关键词：低温风力发电机组偏航液压制动

基于流固耦合偏航工况下风力机叶片绕流流场的实验研究

维普期刊数据库博看期刊

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于流固耦合偏航工况下风力机叶片绕流流场的实验研究

作者：牛佳佳内蒙古工业大学

学位级别：硕士

自然界中风向多变,风力机往往处在偏航状态下运行。叶片作为风力机最关键的部件,受到不同交变载荷作用,叶片发生变形,变形又会引起绕流流场的变化,加剧叶片周围及近尾迹流场的复杂程度,严重影响风力机气动性能。针对偏航工况下风力机叶... 详细信息

自然界中风向多变,风力机往往处在偏航状态下运行。叶片作为风力机最关键的部件,受到不同交变载荷作用,叶片发生变形,变形又会引起绕流流场的变化,加剧叶片周围及近尾迹流场的复杂程度,严重影响风力机气动性能。针对偏航工况下风力机叶片与流场之间的相互作用而产生的变形影响叶片绕流流场问题,本文以课题组自行研发的某S翼型额定功率300 W,直径1.4 m的三叶片水平轴风力机为研究对象,在不同偏航角、不同风速、不同叶尖速比的工况下,开展叶片绕流近壁面流场PIV实验及双向流固耦合数值模拟计算研究,寻找偏航工况下叶片绕流近壁面流场和叶片变形之间的内在联系,最终获得基于流固耦合偏航工况下叶片绕流流场的特征变化规律。相关研究结论为流固耦合数值计算提供数据支撑,同时也为风力机叶片设计提供理论参考,具体结论如下。偏航工况下风力机叶片绕流近壁面流场PIV实验获得瞬态流场信息,以速度、动能、湍动能、脉动速度和雷诺应力五个特征量来研究绕流流动特征规律,发现:沿叶片展向,轴向平均速度逐渐增大,叶尖位置增长较快;随偏航角增大,轴向平均速度增长幅度较快,其中在偏航角5°～15°相对半径0.71 r/R～0.8 r/R位置处轴向平均速度变化较小,而偏航角15°以后轴向平均速度变化较为明显,分别增长了49.3%、38.6%、66.8%和55.2%;对比同一相对半径位置处,随风速和叶尖速比增大,轴向平均速度分别对应增大和减小。平均动能变化规律和轴向平均速度一致,也是沿叶片展向逐渐增大;沿叶片展向相对半径0.71 r/R～1.07 r/R,平均动能在偏航5°～15°相比其它偏航角增长幅度较小,分别增长了15.5%、17.5%和15.3%,且在叶尖速比为6增长最多为49.3%。湍动能、轴向脉动速度和轴向雷诺应力都是呈先减小后增加的趋势,湍动能在相对半径0.875 r/R处最小,轴向脉动速度在相对半径0.85 r/R最小,轴向雷诺应力在相对半径0.8 r/R～0.85 r/R范围内为最小,且随着偏航角增大,三者变化较为明显;随着风速和尖速比增大,对比同一相对半径位置处,三者分别对应增大和减小,说明叶片绕流近壁面流场变化不平稳,扰动剧烈,影响叶片的升阻特性。基于流固耦合偏航工况下风力机叶片绕流流场特征变化数值模拟:6个偏航角（5°、10°、15°、20°、25°和30°）对应额定风速10 m/s和额定尖速比5.5下的叶片最大变形量分别为:18.22 mm、18.35 mm、18.36 mm、18.33 mm、18.35 mm和18.33 mm。随风速和叶尖速比增大,叶片最大变形量对应呈增大和减小的趋势,风速对叶片变形最大量的影响较偏航角和叶尖速比大。三支叶片上变形和应力应变呈现不均匀性,且随偏航角增大,不均匀性增大。随偏航角增大,叶根最大应力应变集中区域逐渐减小,叶片后缘应力应变逐渐减小;随风速和叶尖速比增大,应力应变逐渐增大。沿叶片展向轴向速度逐渐增加,叶尖位置增长幅度较叶根大。从叶根到叶尖的涡量逐渐减小,随偏航角增大,对叶尖涡量影响较中心涡量大。湍动能总体呈先减小后增大的趋势,且在偏航角5°～25°时相对半径0.6 r/R处为最小,偏航30°时相对半径0.7 r/R位置处最小;对比同一相对半径位置处,随着风速和叶尖速比增大,湍动能分别对应增大和减小,与上述PIV实验结果得到的规律一致,同时可为后续研究不同叶片变形对绕流流场的影响提供正确的数值模拟方法。

关键词：水平轴风力机偏航 PIV 流固耦合叶片绕流

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

兆瓦级风电机组智能偏航液压系统虚拟设计

兆瓦级风电机组智能偏航液压系统虚拟设计

作者：褚金兰州理工大学

学位级别：硕士

自20世纪70年代末以来,随着世界各国对环保、能源短缺及节能等问题的日益关注,新能源发电技术越来越受到人们的重视。风能作为一种新型的、无污染的可再生能源,日益受到各国政府的青睐。风力发电技术在世界范围内得到了较为广泛的使用... 详细信息

自20世纪70年代末以来,随着世界各国对环保、能源短缺及节能等问题的日益关注,新能源发电技术越来越受到人们的重视。风能作为一种新型的、无污染的可再生能源,日益受到各国政府的青睐。风力发电技术在世界范围内得到了较为广泛的使用和迅速发展,风力发电机也逐渐向大型化、商业化发展。随着《京都议定书》的实施,今后风力发电将比使用传统矿物燃料发电更具竞争力。偏航和变桨距系统是风力发电机组的重要组成部分,直接影响机组对风能的利用效率和整机性能。文中在进行了大量的调研和查阅相关资料的基础上,依托兰州市科技攻关项目“大型风力机组检测及监测反馈控制装置”,以1MW风力发电机组为依据,阐述了大型风力发电机组的基本理论;分析了现阶段国内外风力发电技术的发展情况及趋势;设计并优化了偏航和变桨距液压系统,进行了主要元件的选型设计计算;应用动态系统的一种建模方法——功率键合图法,通过对系统的分析及简化处理,分别绘制出了偏航和变桨距液压系统的功率键合图,根据功率键合图原理推导了系统数学模型,即状态方程;利用MATLAB7.1的Simulink工具箱对偏航和变桨距液压系统进行了仿真,通过变换不同仿真参数得出系统在不同参数时的动态特性,最后对仿真结果进行了理论分析和比较。仿真结果为风力发电机组偏航和变桨距液压系统的设计和优化提供了有力的理论依据。

关键词：兆瓦级风电机组偏航变桨距液压系统建模仿真

大型风电机组偏航运行机制数值仿真与现场数据分析

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

大型风电机组偏航运行机制数值仿真与现场数据分析

作者：杨鑫湖南科技大学

学位级别：硕士

由于风向的时变性,风电机组偏航运行成为常态。当风向与风轮轴线不平行时,风电机组处于偏航状态,偏航影响风电机组能量捕获,因此大型风电机组都配置了偏航对风装置。然而,偏航机构的启动需要偏航角大于设定的临界值,因为频繁的偏航动作... 详细信息

由于风向的时变性,风电机组偏航运行成为常态。当风向与风轮轴线不平行时,风电机组处于偏航状态,偏航影响风电机组能量捕获,因此大型风电机组都配置了偏航对风装置。然而,偏航机构的启动需要偏航角大于设定的临界值,因为频繁的偏航动作不仅会加重偏航执行机构的负担（影响寿命）,偏航过程中也会出现较大的风电机组振动幅度（影响稳定性）。因此,针对风电机组偏航的研究也就尤为重要。虽然国内外针对风电机组偏航已经从不同角度开展了大量的研究工作,但由于偏航运行状态下风电机组运行机制的复杂性,一些问题现有研究还没有厘清,仍需要进一步深入研究。为此,本文对大型风电机组偏航运行机制展开了数值仿真与现场数据分析。本文的主要研究工作和创新如下:（1）本文的数值仿真采用CFD（Computational fluid dynamic）方法,并借助ANSYS WORKBENCH软件进行计算。首先对风电机组CFD仿真的流场进行了优化,确定了合适的流场入口直径和出口直径,分析了流场入口直径与出口直径之间的比例关系对模拟结果的影响。分析了不同工况下偏航对风电机组叶片气动载荷的影响。在考虑风速,转速,桨距角的影响的情况下,设计了多因素正交试验,并进行了多元线性回归分析,建立了偏航角与叶片摆振、挥舞方向力矩的关系模型。（2）对偏航状态下风电机组能量捕获进行了分析。将风轮能量捕获损失因子（风能利用系数）细分为气动损失因子和惯性损失因子,即同时考虑了风轮气动特性和机械惯性对风能捕获的影响,扩展了对现有风能利用系数的机理认识。基于CFD仿真,分析了风切变状态下偏航对风电机组能量捕获的影响。其次,从叶片在有限元中发生变形和在三维建模阶段对叶片进行弯曲变形两个角度分析了叶片变形状态下偏航对风电机组能量捕获的影响。（3）基于现场数据（SCADA,Supervisory Control and Data Acquisition）,分析了风电机组偏航运行特性。从系统分析的角度,将外部风速视为（风电机组）系统输入,转速、转矩视为中间变量,发电机功率输出视为系统输出,以此为基础对风—功率关系、偏航系数—功率关系、偏航状态下风能利用系数和转矩特性等进行了分析。获得了偏航系数对风电机组功率、风能利用系数以及机械转矩的影响规律,讨论了风力机内部影响机制与外部输出之间的关系。

关键词：风电机组偏航气动载荷能量捕获数值仿真现场数据

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

舰载飞机着舰偏心偏航拦阻动力学仿真分析

舰载飞机着舰偏心偏航拦阻动力学仿真分析

作者：张卓坤南京航空航天大学

学位级别：硕士

舰载飞机作为航空母舰的重要组成部分,需要在多种工况下安全着舰。由于航母甲板长度有限,各国均采用了拦阻装置来强制飞机停机。所以,舰载飞机在着舰过程中,除了受到气动载荷、重力、轮胎载荷及发动力推力外,还受到拦阻装置对飞机的拦... 详细信息

舰载飞机作为航空母舰的重要组成部分,需要在多种工况下安全着舰。由于航母甲板长度有限,各国均采用了拦阻装置来强制飞机停机。所以,舰载飞机在着舰过程中,除了受到气动载荷、重力、轮胎载荷及发动力推力外,还受到拦阻装置对飞机的拦阻力。由于着舰条件十分复杂,舰载飞机着舰时一般带有偏心偏航。如何确定偏心偏航拦阻力,就成了飞机拦阻过程研究的关键。本文基于此进行了相关研究,并对飞机进行动力学分析,研究了偏心偏航对拦阻性能以及起落架性能影响,具有重要的研究意义和较大的工程应用价值。主要工作如下: 研究了舰载飞机着舰过程所受的力和力矩。根据对拦阻装置的研究,分析了拦阻力产生机理和作用方式,建立了偏心偏航拦阻力数学模型。合理的简化着舰模型,推导出舰载飞机着舰拦阻动力学方程,进而在MATLAB中进行了舰载飞机偏心偏航着舰拦阻仿真分析。研究表明:飞机着舰偏心偏航拦阻过程,相比对中拦阻,拦阻力峰值会减小,拦阻距离和拦停时间会增长,最大航向加速度会减小。在动力学软件ADAMS/Aircraft模块中建立舰载飞机全机着舰拦阻模型,进行偏心偏航着舰拦阻仿真分析,研究了偏心偏航着舰拦阻对舰载飞机拦阻性能以及起落架性能的影响。研究表明:拦阻力的峰值、拦阻距离、拦停时间以及最大航向加速度的变化规律与前面进行的研究具有较好的吻合性;同时偏心偏航还会导致起落架载荷增大,在起落架结构设计时要尤为注意。

关键词：舰载飞机偏心偏航拦阻起落架

螺旋混流式泵喷推进器直航变加速及偏航动力学特性

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

螺旋混流式泵喷推进器直航变加速及偏航动力学特性

作者：尚婷兰州理工大学

学位级别：硕士

喷水推进泵的研究越来越受国内外学者的关注,对喷水推进泵装艇后潜艇运动的研究主要集中在动力学特性和运动状态这两方面。水下潜艇在航行时有大量的直航加速和平面偏航运动,这些运动的实现基于准确的动力学参数。本文以螺旋混流式泵喷... 详细信息

喷水推进泵的研究越来越受国内外学者的关注,对喷水推进泵装艇后潜艇运动的研究主要集中在动力学特性和运动状态这两方面。水下潜艇在航行时有大量的直航加速和平面偏航运动,这些运动的实现基于准确的动力学参数。本文以螺旋混流式泵喷推进器为研究对象,通过RNG k-ε湍流模型对泵喷推进器变加速及偏航运动进行数值计算。为了研究泵喷推进器在不同运动形式下的动力学特性,本文首先通过建立泵喷推进器的变加速动力学数学模型,得出航速函数关系,对比分析不同直航加速状态下动力学参数的变化规律;其次引入漂角,计算并分析泵喷推进器在不同偏航运动状态下的力特性变化规律。本文主要的研究结论如下:（1）对泵喷推进器不同航速下的阻力特性展开分析,研究表明:当推进器的航速达到一定值时,即雷诺数处于阻力平方区时,阻力系数不随航速的增大而变化。通过对不同转速下的推力、扭矩进行数值模拟与试验验证,研究发现:泵喷推进器的推力、扭矩与转速均呈二次函数关系分布,与试验值较一致。（2）通过建立泵喷推进器的变加速动力学数学模型发现:泵喷推进器的航速随时间的变化满足双曲正切函数分布。根据自动控制原理,发现泵喷推进器的航速与加速时间的关系类似于一阶系统的阶跃瞬态响应,时间常数ζ与螺旋混流泵的转速有关。（3）采用基于UDF的变加速初始边界条件对泵喷推进器的加速运动进行数值模拟,研究表明:泵喷推进器的阻力随加速时间的变化与临界阻尼二阶系统的阶跃响应曲线相似。（4）通过对泵喷推进器的偏航运动特性研究发现:阻力系数的变化规律与直航运动相似;漂角、航速是影响泵喷推进器阻力特性的主要因素,在不同航速阶段,阻力的影响因素不同。（5）泵喷推进器受到的总推力随转速呈接近抛物线趋势增长,说明转速是影响总推力的直接因素;转速与漂角直接影响法向推力,法向推力的增长趋势接近抛物线分布。

关键词：泵喷推进螺旋混流泵变加速度动力学特性偏航