文档介绍：重庆大学
硕士学位论文
基于联合仿真技术的风力发电机组系统设计分析
姓名:何婧
申请学位级别:硕士
专业:机械设计及理论
指导教师:何玉林
20070401
摘要能源、环境是当今人类生存和发展所要解决的紧迫问题。风力发电清洁无污染,施工周期短,投资灵活,占地少,具有较好的经济效益和社会效益。在目前技术条件下风电与火电、水电相比从造价、电能质量、设备制造和控制技术等领域存在劣势,我国风电领域的理论和应用研究与发达国家存在很大差距。因此,深入研究风力发电机组系统设计分析技术对于持久开发风能和实现风电机组国产化具有重要理论意义和工程应用价值。为了要确保风力机在其设计寿命内能够正常地运行,首先必须对风力发电机组的系统性能展开分析研究。本论文将联合仿真技术运用于风电机组的虚拟样机①风电机组的空气动力学理论研究。应用经典的叶素动量理论研究空气动力学。根据叶素理论建立了坐标系,设计出空气动力学的计算方法,并计算出轴向速度诱导因子,塔顶和叶片根部的力和力矩,功率系数,以及推力系数。在后面联限元模态分析,分析结果与国际知名软件的计算进行了比较,证明了分析并施加了约束和边界载荷,从而完成了风力机整机多体动力学模型的建立,然后通过确定氖淙牒褪涑霰淞吭贏和控制软件之间形成闭环回路;接着设计空气动力学计算、传动系、感应电机、ㄋ俦浣熬嗟鹘诳刂破鞯饶力学模型,并将卸嗵宥ρP偷奈灰啤⑺俣鹊仁涑龇蠢「刂颇P停③风电机组的整机性能分析研究。首先进行了整机的性能参数计算:风速为/保煌熬嘟窍路缌墓β省⒎缏肿K佟⑵ぞ亍⒌缁>亍⒎醋E矩和功率系数。从而确定了风力机的额定风速、额定转速、主要桨距角工作区域。然后根据以上分析制定了变桨距控制策略,实现了超过额定风速时输出功率保持在额定④风电机组的振动特性仿真分析研究。运用前面建立的中文摘要模型建立中,从风电机组的空气动力学理论、系统联合仿真分析模型、整机性能分析、振动特性仿真分析进行了研究。主要内容包括:合仿真模型的应用中证明了计算方法的准确性。②风电机组的系统联合仿真分析模型的研究。首先,对叶片和塔架进行了有准确性,接着将分析结果模型作为柔性体导入校兆魑8仗宕恚块,构建/联合仿真系统的控制部分;最后用疌刂颇?将两者连接起来,利用/的控制输出来驱动多体动实现在控制系统软件环境下进行交互式仿真。功率不变。/联合仿真模型计算求得了风力机组的振动特性曲线,并与重庆大学硕士学位论文
联合仿真技术能够很好的运用于风力机组的研究设计中。关键词;叶素动量理论,联合仿真,变桨距,有限元分析,空气动力学重庆大学硕士学位论文计算结果进行了对比,证明该曲线能真实地反映风力机的振动情况,检验气动弹性,对风轮的设计具有指导意义。说明了隡疭中文摘要
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钞舌付伽签字日期:嘲学位论文作者签名:/;々婧学位论文版权使用授权书学位论文作者签名:彳乡婧独创性声明签字日期:≯彳晗υ轮年歹月廴∥年略萑签字日期:却刃凇!D杲饷芎笫视帽臼谌ㄊ椤不保密。本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得重废太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本学位论文作者完全了解重庆太堂有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权重麽盍堂分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本学位论文属于胫辉谏鲜鲆桓隼ê拍诖颉”可以将学位论文的全部或部保密导师签名:/
髀课题背景和选题意义国内外风电概况和预测在风力发电机组产品设计阶段,、经济、社会加快发展的世纪,现代化步伐进一步加快,同时,能源与经济、社会和人民生活的关系日益密切,保证能源的持续、安全、可靠的供应是一个十分迫切的重大问题,引起了各国政府和社会各界的普遍关注。目前,我国政府正在组织有关方面编铝年中长期能源发展战略和规划,把可再生能源作为规划的重要内容。可见,可再生能源的战略地位和作用越来越受到重视。在过去的多年里,风力发电经历了从无到有、从小到大的艰难而有意义的历程。直到今天,才被人们所了解、所认识并开始有人大胆地预测,风力发电不再是可有可无的补充能源,它已经成为最具有商业化发展前景的成熟技术和新兴产业,有可能成为世界未来的重