（完整版）实验报告正文

1、本word文档可编辑可修改实验报告实验名称 _课程名称 _院系部:专业班级：学生姓名：同组人:指导教师：实验日期 :学号:实验台号 :成绩：华北电力大学 一、机组模型建立：机组 的基本参数设置如下：GENERAL CHARACTERISTICS OF ROTOR AND TURBINERotor diameter80 m3Number of bladesTeeter hingeNoHub height61.5 m0 mOffset of hub to side of tower centreTower height60 m4 deg0 deg0 deg3.7 mTilt angle of ro

2、tor to horizontalCone angle of rotorBlade set angleRotor overhangRotational sense of rotor, viewed from upwindPosition of rotor relative to towerTransmissionClockwiseUpwindGearboxPitchAerodynamic control surfacesFixed / Variable speedDiameter of spinnerVariable2.5 mRadial position of root stationExt

3、ension piece diameterExtension piece drag coefficientCut in windspeed1.25 m1.9 m0.84 m/s25 m/sCut out windspeedBLADE GEOMETRYBlade length38.75mPre-bend at tip0 mFull spanPitch controlBlade Mass Integrals (No ice)Blade Mass6546.72 kg84218.6 kgmFirst Mass MomentSecond Mass MomentBlade inertia about sh

4、aftHUB MASS AND INERTIAMass of hub1.785E+06 kgm22.006E+06 kgm214000 kg0 mMass centre of hubHub inertia: about shaftperpendicular to shaftTotal Rotor Mass12000 kgm20 kgm233640.2 kg6.029E+06 kgm2Total Rotor Inertia TOWER DETAILSStation NumberHeight (m)Diameter (m)Mass/unitlength (kg/m)2935.71Stiffness

5、 (Nm2)1234552.46E+111.43E+117.81E+105.65E+104.22E+103.192312.884622.730772.62214.091492.471131.66824.972Total Tower MassTotal Turbine Mass143777 kg249417 kg0.6Drag coefficient for towerEnvironmentOffshore10 mMean sea depthMarine growth densityHydrodynamic drag coefficientHydrodynamic ma

6、ss coefficientNACELLE GEOMETRY0 kg/m312Nacelle width2.5 m6 m2.5 m1.6Nacelle lengthNacelle heightNacelle drag coefficientNACELLE MASSNacelle mass72000 kg0 mNacelle centre of mass lateral offsetNacelle centre of mass above tower top1.3 mNacelle centre of mass in front of tower axisYaw inertia (about t

7、ower axis)Nodding inertia (about CoG)Rolling inertia (about CoG)-0.6 m215000 kgm20 kgm20 kgm2Total Tower-head Mass105640 kg3.69E+06 kgm23.69E+06 kgm2Total Yaw Inertia: 0 azimuthTotal Yaw Inertia: 90 azimuthGENERATOR CHARACTERISTICSGenerator modelVariable SpeedPower electronics time constantMaximum g

8、enerator torque0 s14400 Nm0 NmMinimum generator torquePhase Angle0 degMECHANICAL LOSS TORQUE (kNm, referred to low speed shaft)Low speed shaft torque (kNm)Loss torque (kNm)02396012803749 Pitch rate for stopping5 deg/s90 degFinal pitch angleRotor speed for parking brake application0.5 rpm二、载荷计算过程：1、风

9、 的生成：设置完基本参数后，我们开始进行载荷计算。在此之前我们需要新建几个文件夹用于存放后续 的计算内容。新建三个文件夹，分别命名为：batch、wind、runs，在 batch文件夹下新建两个子文件夹并分别命名为wind、runs。完成文件夹 的建立后开始后续工作。首先生成所需 的风，步骤如下：在 Bladed-3.81程序下选择计算（ calculationsTurbulence出现下列对话框：）中 的 main calculations,双击 Wind按照上图设置参数，并选择Kaimal模型进行相关参数设置： 其数据 的计算方法如下： xLu=8.1*a1,xLv=2.7*a1,xLw

10、=0.66*a1,Lc=8.1*a1,H=12,a1=42。计算结果填写在 General情况下 的表格中。回到 Main calculations单击 Multiple Calculation Setup,其中界面进行风 的生成。可以看到以下界面：点击生成风文件（Wind file generation）选项并钩选，选择风速，增加 9和 11两个风速： 风速种子数选择 6个，查看计算细节：双击平均风速排序，将 Runname更改为 wind1到 wind6，风速选择随机。更改 batch queue，将 batch存放 的位置改为已设置好 的文件夹位置，start batch 开始生成风。b

11、atch文件夹下 的字文件夹wind中。点击 2、载荷 的计算：风生成完毕后开始载荷 的计算，步骤如下：选择 Calculations 界面下 的 Power Production Loading, 双击下面方框中 的 Outputvariables,出现下面对话框并将 load 的 output设置为所有叶片：然后双击 Time varing wind speed and direction,将湍流风文件更改为之前生成风 的文件，并允许风文件循环使用。然后进行Multiple Calculation Setup,将风向设置为 -8，0， 8三个方向，风文件选择一生成 的所有风文件，后查看计算

12、细节，将将路径按照一定规律更改，如下：Runname更改为 powprod， 其中，第一个字母代表风向，第二个字母代表风速，数字代表风文件名。更改湍流参数，由题目所知，所求为极端湍流风，故选择 ETM,B类风场，参数设置为 0.14，平均风速设置为 7.5。将 batch queue更改到 batch文件夹子文件夹 runs中，将计算添加到 batch中开始计算。计算完成后通过 Data View查看载荷数据。三、载荷计算报告：通过 Data View查看载荷情况如下图： f:yyrunsaa1 Run powprodBlade station radius =40 m3.53.02.52.0

13、1.51.00.5mnoitcelfed-x1edalB0102030405060Time s图 1：叶片偏航角 x方向位置f:yyrunsaa1 Run powprodBlade station radius =40 mmnoitcelfed-y1edalB-0.1-0.2-0.3-0.4-0.50102030405060Time s图 2：叶片偏航角 y方向位置 f:yyrunsaa1 Run powprodBlade station radius =1.25 m16000014000012000010000080000600004000020000Ny

14、xF1edalB0102030405060Time s图 3：叶片载荷f:yyrunsaa1 Run powprodBlade station radius =1.25 m350000030000002500000200000015000001000000NmyxM1edalB50000000102030405060Time s图 4：叶片弯矩 f:yyrunsaa1 Run powprodBlade station radius =1.25 m50000mN-5000z-10000-15000-20000-25000-30000-35000-40000M1edalB0102030405060

15、Time s图 5：叶片在 z方向 的弯矩f:yyrunsaa1 Run powprod370000360000350000340000330000320000NzyFbuhgnitatoR3100003000002900002800000102030405060Time s图 6：轮毂载荷 f:yyrunsaa1 Run powprod2000000180000016000001400000120000010000008000006000004000002000000mNzyMbuhgnitatoR0102030405060Time s图 7：轮毂弯矩四、批处理：1、基本统计：双击 Post

16、 Processing中 的基本统计，钩选 Multiple processing，选择载荷情况， load case中选择已生成 的载荷状况，在中查看具体数据。Variables中选择所需参数，点击Execute计算，在 data view2、极限载荷：双击极限载荷，定义载荷状况。定义载荷组，组名为runs，安全系数定义为 1.35，选择已生成 的载荷，柱状图选择最大和最小值， Variables钩选结合所有叶片，叶片数为参数。点击 Execute开始计算，在 data view中查看相关数据。3，增加所需五、批处理报告：1、基本统计： f:yy Run bstats185000180000

17、175000170000165000,m52.yxF11=suiedaldarBNenoiulatva160000155000150000145000140000tmsumiedalxaMBd d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d do o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o orrr rrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrpp p p p p p p p p p p p p

18、 p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p pw w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w wo o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o op p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p pop1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5

19、 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6a a a a a a b b b b b b a a a a a a b b b b b b a a a a a a b b b b b ba a a a a a a a a a a a b b b b b b b b b b b b c c c c c c c c c c ccLoad Case图 8：1.25m处 的叶片载荷最大值f:yy Run bstats6000055000500004500040000,m52.yxF11=suiedaldarBNenoiulatva3500030000250002000015000tmsumie

20、dalniMBd d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d do o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o orrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrp p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p pw w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w

21、w w w w w w w w w w w w w wo o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o op p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6a a a a a a b b b b b b a a a a a a b b b b b b a a a a a a

22、b b b b b ba a a a a a a a a a a a b b b b b b b b b b b b c c c c c c c c c c ccLoad Case图 9：1.25m处 的叶片载荷最小值 f:yy Run bstats37000003600000350000034000003300000,m52.yxM11=edasuildBa r mNen ouliatva32000003100000300000029000002800000tmsumiedalxaMBd d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d

23、d d d d d d d d do o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o orrrrrrrrrrrr rrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrp p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p pw w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w wo o o o o o o o o o o o o o o o o

24、 o o o o o o o o o o o o o o o o o o op p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6a a a a a a b b b b b b a a a a a a b b b b b b a a a a a a b b b b b ba a a a a a a a a a a a b b b b b b b b b b b b c

25、 c c c c c c c c c c cLoad Case图 10：1.25m处 的叶片弯矩最大值f:yy Run bstats140000012000001000000,m52.yxM11=edalsuidBa r mNen ouli800000600000400000200000atvatmsumiedalniMBd d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d do o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o

26、 o orrrrrrrrrrrr rrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrp p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p pw w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w w wo o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o op p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p

27、p p p p p p p p p p p p p1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6a a a a a a b b b b b b a a a a a a b b b b b b a a a a a a b b b b b ba a a a a a a a a a a a b b b b b b b b b b b b c c c c c c c c c c c cLoad Case图 11：1.25m处 的叶弯矩最小值 f:yy Run bstats0.120.10hctip1e0.080.060.040.020.00-0.02-0.04dardalBelegnulaavnaeMd d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d do o or r ro o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o orrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrp p p p p p p p p