华侨大学《风电机组设计与制造》2025-2026学年期末试卷

华侨大学《风电机组设计与制造》2025-2026学年期末试卷一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）

1.风电机组叶片设计的主要考虑因素不包括（）。

A.风能利用效率B.抗疲劳性能C.制造成本D.叶片形状的美观性

2.风电机组传动链中，通常采用齿轮箱的原因是（）。

A.体积小B.效率高C.承载能力强D.成本低

3.风电机组偏航系统的核心功能是（）。

A.调节叶片角度B.保持机组对风C.提高发电效率D.控制发电机转速

4.风电机组液压系统的压力通常控制在（）。

A.10MPa以下B.20MPa以下C.30MPa以下D.40MPa以下

5.风电机组塔筒常用的材料是（）。

A.钢筋混凝土B.铝合金C.不锈钢D.钛合金

6.风电机组变桨系统的目的是（）。

A.调节发电机输出B.防止叶片过度弯曲C.调节塔筒高度D.提高风能利用率

7.风电机组齿轮箱的润滑油通常采用（）。

A.柴油B.机油C.水基油D.液压油

8.风电机组叶尖小翼的主要作用是（）。

A.提高气动效率B.减少气动噪声C.增强抗疲劳性能D.调节叶片角度

9.风电机组偏航驱动装置通常采用（）。

A.电动机构B.液压机构C.气动机构D.机械机构

10.风电机组控制系统中的PLC通常采用（）。

A.模拟信号B.数字信号C.模拟和数字混合信号D.光纤信号

二、多项选择题（本大题共5小题，每小题3分，共15分）

1.风电机组叶片材料的主要性能要求包括（）。

A.高强度B.耐腐蚀性C.轻量化D.高弹性模量

2.风电机组齿轮箱常见的故障类型包括（）。

A.齿轮磨损B.润滑油污染C.轴承损坏D.传动间隙过大

3.风电机组偏航系统的组成部分包括（）。

A.偏航驱动电机B.偏航传感器C.偏航控制器D.偏航齿轮箱

4.风电机组液压系统常见的故障原因包括（）。

A.液压油泄漏B.液压泵损坏C.液压管路堵塞D.液压油污染

5.风电机组塔筒常用的制造工艺包括（）。

A.焊接B.铸造C.锻造D.挤压

三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）

1.风电机组叶片通常采用复合材料制造。（）

2.风电机组齿轮箱的传动比越大，发电效率越高。（）

3.风电机组偏航系统的主要作用是保持机组对风。（）

4.风电机组液压系统通常采用水基油作为润滑介质。（）

5.风电机组塔筒通常采用焊接工艺制造。（）

6.风电机组变桨系统的主要作用是调节叶片角度。（）

7.风电机组叶尖小翼的主要作用是减少气动噪声。（）

8.风电机组偏航驱动装置通常采用电动机构。（）

9.风电机组控制系统中的PLC通常采用数字信号。（）

10.风电机组液压系统常见的故障原因是液压油泄漏。（）

四、材料分析题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）

材料一：某风电机组在运行过程中，叶片出现裂纹，经检查发现裂纹位于叶片前缘区域，且裂纹逐渐扩展。

材料二：某风电机组齿轮箱在运行过程中，出现传动间隙过大的问题，导致机组振动加剧，发电效率下降。

请根据上述材料，回答以下问题：

1.分析叶片裂纹产生的原因，并提出相应的改进措施。

2.分析齿轮箱传动间隙过大的原因，并提出相应的改进措施。

五、综合应用题（本大题共1小题，共25分）

材料一：某海上风电机组采用三叶片设计，额定功率为5MW，叶片长度为120m，塔筒高度为150m。该机组在运行过程中，出现叶片振动加剧的问题，导致发电效率下降。

材料二：某陆上风电机组采用二叶片设计，额定功率为2MW，叶片长度为50m，塔筒高度为80m。该机组在运行过程中，出现塔筒偏航失灵的问题，导致机组无法对风。

请根据上述材料，回答以下问题：

1.分析叶片振动加剧的原因，并提出相应的改进措施。

2.分析塔筒偏航失灵的原因，并提出相应的改进措施。

3.比较海上风电机组和陆上风电机组在设计上的主要差异，并说明其原因。

答案部分：

一、单项选择题

1.D2.C3.B4.B5.A6.B7.B8.B9.A10.B

二、多项选择题

1.A,B,C,D2.A,B,C,D3.A,B,C,D4.A,B,C,D5.A,C,D

三、判断题

1.√2.×3.√4.×5.√6.√7.√8.√9.√10.√

四、材料分析题

1.叶片裂纹产生的原因可能包括：材料缺陷、制造工艺不当、疲劳载荷、气动载荷等。改进措施包括：选用高质量的材料、优化制造工艺、加强运行维护、增加裂纹监测装置等。

2.齿轮箱传动间隙过大的原因可能包括：齿轮磨损、轴承损坏、润滑不良等。改进措施包括：选用高质量的齿轮和轴承、优化润滑系统、定期检查和维护等。

五、综合应用题

1.叶片振动加剧的原因可能包括：气动载荷不均、叶片不平衡、叶片结构缺陷等。改进措施包括：优化叶片气动设计、增加叶片平衡重量、检查叶片结构完整性等。

2.塔筒偏航失灵的原因可能包括：偏航驱动机构故障、偏航传感器故障、控制系统故障等。