MW级风力发电机组关键部件的动力学特性分析_图文

1、宁夏大学硕士学位论文MW级风力发电机组关键部件的动力学特性分析姓名:尹鹏申请学位级别:硕士专业:机械制造及其自动化指导教师:王春秀20100501 宁夏大学硕I.学位论文第i章风力发电机组静力分析_i|_一风力发电机纽一叶片位于竖直方向时的应力云图、应变云图以及变形图分析结果如图3.6所示;风力发电机组一叶片位于水平方向时的应力云闰、应变云图以及变形图分析结果如图3-7所示:5 8爹r田,.血机维童形田|/ i f 固3如叶片应力。布囤| 1围3-7a机组奎彤围7孥/ lP:V国3+k叶片应力分布固隍田3划叶片庄銮分布田引l田3-讳塔架应力分布圈。/I j1”一r t、。,b籼打直集雾篓雹瞄曰

2、¨9目¨目 中夏上学磺l学&论文第=章风力发电机纽静山仆忻关系,得到:虬=05xrxv2/g (35此式为标准风压公式.在标准状窑F(气压为0.1013MPa.温度为150c。空气重度间01225kN/m。纬度为450处的重力加速度酽98心,我们得到:%=,/1600(KPa(3-6此式为风迷估计风骶的通蹦公式。席当指出的是,空气重度和重力加进度髓纬度帚嗨拔高度而变.一般米说,rg在高原上要比在平原地区小,也就是说同样的风速在相同的温度F其产生的风压在高原上比在平原地嚣小.风力发电机纽在风压力怍Ji F的睁力分析分为三种工况进行计算:(1'额定风造为125m

3、伫切山风速为20m/s(3安全风速为516m/s针对咀上三种工况.对风力发也帆lfl分别加载不同风琏F的风压力-并且旌加约求。如凹12所示:与ii五百百,-一1,瓦ij夏至k,三三三至耍互。国3-12对帆蛆麓加帆暂和妁柬经过软件运算求解.以极限风速为例.在后处理中可咀看到.在风胍力作用F,风力发电机组的的变形附如凹3-13所示:关键部仆塔架的应力云嘲如捌3-14所示:叶片的麻力、应变云图如嘲3-I 5所示:舶3-13帆目霉形目田3.I 4塔桨应自目圈门二:、￥几椰¨w ¨”m1n i _耋圣当茎罂.:;:竺兰吝虿三:暨盏茎:2:望垩当竺星f I围3-15a叶片应力i田瞳3-

4、15"o叶片应羹由避过分析斤处理中三种风速情况F的变形、应力与应变云图.风力发电机组在三种风压作用下的分析结果如表3-4所示:表34三种工m下的分析结果由风力发电机纽变形凹可以看到,在风压力作用下风力发电机纽接体向后弯曲,由r风速随高度增加有所增大,上方叶片变形人于F方州片。由风力发电机组应力云削可以看到,风力发电机组的叶片根部应力较大.叶片中部应变最大,而塔架的最大最大应力则山现在链部。由表4可知,在三种T况下尤其是极限风速情况下风力发电机纽叶片和塔架的最大应力和应变都在许用范围之内。根据风力发电机的实际受力情况,将重力、离心力与风压力一丽加载到风力发电机组上,分两种上况计算:额定l。况(2极限J:况(飕风袭击停机时在额定l:况r的具体施加载荷_哟求如r:(1风力麓电机纽所受的重力加述度为98m/s2.按惯性载荷加载劁整个系统中;(2风力发电机的额定转速为173r/rain,咀角速度的形式顺时计加载到州轮上:(3住叶片E产生的风压力通过公式(3-6计算为98e-SMP,以压力载荷的形式加载到叶轮的二个叶片上;(4由丁风力机塔架底部为卅定端.理论上底部节点的白由度被的啦,部底部节点的位移、转角均为零.所以加l捌定约束枉模獭塔架的挂部。施加载荷车¨约求后结