【摘 要】
：
采用特征值方法对后掠叶片的结构特性和颤振特性进行研究.针对大型后掠叶片的结构特点和气动特性,结合“超级单元”法与升力线理论建立叶片的气弹模型,并基于多体系统递归建模方法和变分原理,对叶片的气弹模型作线性化处理,构建叶片的气弹状态方程.为准确描述叶片的气动参数,在线性化的过程中引入B-L动态失速模型.以某5 MW风力机直叶片为原型,设计2种后掠量的后掠叶片.计算叶片在各工况下的稳态变形,揭示叶片后掠对其弯扭耦合变形的影响;分析叶片刚性转动和稳态变形对其结构频率的影响;结合线性化的气动模型,计算后掠叶片的气弹
【机 构】
：
广东工业大学机电工程学院,广州 510006
论文部分内容阅读
采用特征值方法对后掠叶片的结构特性和颤振特性进行研究.针对大型后掠叶片的结构特点和气动特性,结合“超级单元”法与升力线理论建立叶片的气弹模型,并基于多体系统递归建模方法和变分原理,对叶片的气弹模型作线性化处理,构建叶片的气弹状态方程.为准确描述叶片的气动参数,在线性化的过程中引入B-L动态失速模型.以某5 MW风力机直叶片为原型,设计2种后掠量的后掠叶片.计算叶片在各工况下的稳态变形,揭示叶片后掠对其弯扭耦合变形的影响;分析叶片刚性转动和稳态变形对其结构频率的影响;结合线性化的气动模型,计算后掠叶片的气弹频率和气弹阻尼比,分析叶片后掠对其颤振特性的影响.分析结果表明,叶片后掠会减小叶片在极端风况下的弯曲变形,同时降低叶片发生气弹失稳的临界速度.
其他文献
基于中国西北地区地面能见度观测数据及ERA5再分析数据,利用SMARTS模式模拟西北地区法向直接辐射(DNI),经过计算得到西北地区环日辐射(CSNI)和环日辐射比(CSR),并分析影响CSR的气象要素,结果发现:1)在2.5°半开敞角下,中国西北地区多年平均CSNI曝辐量处在21～33 kWh/m2之间,最大值位于昆仑山及其以北地区,新疆北部、甘肃北部以及内蒙古西北部地区为全区域CSNI的低值区.春季和夏季CSNI曝辐量相对较高,秋季和冬季相对较低;2)中国西北地区多年平均CSR处于0.8％～1.8％之
考虑风速变化和风电机组可靠性参数差异,建立风电机组状态空间.为减少状态数,采用加权聚类算法,基于分层等值组合建立微网状态空间.为避免人工查找和重复计算,追踪状态编号生成关联矩阵,结合矩阵描述频率和持续时间法(F&D),形成等值前后对应关系,建立微网可靠性指标,提出其对可靠性参数灵敏度的解析表达.算例给出微网等值过程、可靠性指标及灵敏度计算结果,并与蒙特卡罗模拟和参数摄动方法进行对比,验证了所提方法的正确性.
该文计及低风速风电、光伏出力及负荷的不确定性与多类型用户行为特征,以三相电流不平衡度和网损最小为优化目标建立配电网动态鲁棒重构模型.模型求解过程结合了基于拉丁超立方抽样技术的蒙特卡洛法、半不变量法以及复合型微分进化算法.最后通过改进的IEEE 34节点仿真系统探究了低风速风电机组对重构结果的影响,并验证了所提出配电网动态鲁棒重构方法的性能.
针对漂浮式风力发电机在运行过程中,风力发电机伴随基础受风、浪、流冲击而摇摆运动的特点,对张力腿式漂浮式风力发电机的功率输出特性进行分析和建模.仿真与计算结果表明:漂浮式平台的运动响应会对漂浮式风力发电机的功率特性产生显著影响,可大大增加风力发电机输出功率的波动性.
采用风力发电机数据采集与监视控制(SCADA)系统运行数据和状态数据,结合LightGBM方法构建风力发电机故障模式识别模型.首先依据风力发电机的运行状态数据,给无标签的SCADA数据添加状态标签.针对同时段出现的重叠故障,将其单独提取,定义为新类别的故障.最后采用集成学习中的LightGBM构建故障诊断模型,与Xgboost、梯度提升树、随机森林、支持向量机、多层感知器、深度信念网络进行对比,证实了LightGBM方法的优越性.
以增速比为97的某5 MW海上风电机组齿轮箱为研究对象,综合考虑各级行星轮、太阳轮、齿圈以及传动轴体积,对各级传动轴进行高可靠性强度、刚度校核,建立以各级增速比为变量、以齿轮箱最小体积为优化目标的数学模型;利用遗传算法对两级行星一级平行轴齿轮箱(AiAjB)的增速比进行优化,深入研究AiAjB中行星轮数目及排布方式对齿轮箱能量密度的影响.由仿真结果可知:齿轮箱的最佳设计方案为A8A4B,且三级增速比分别为3.198、5.758、5.268时,齿轮箱体积最小,为5.793 m3.
针对普通控制策略在功率骤变平抑时造成的深度充放电问题,提出一种计及风功率波动和电池荷电状态的储能系统平滑控制策略.该方法以波动系数为优化变量,通过双滑动窗口和粒子群算法相结合的方法建立系统优化模型,利用该模型计算得到并网功率参考值,并辅助以并网最大功率波动限制和储能系统荷电状态(SOC)调节,在保证平滑控制效果的前提下降低储能系统的充放电深度.算例表明,与传统的控制策略相比,该策略在维持SOC合理水平下可对功率波动进行有效平滑.滑动窗口可根据功率波动情况进行实时切换,保证了控制策略对风功率骤变的快速跟随性
提出一种具有通用性的改进频率控制策略:通过引入最大频率正偏差量和机端短路故障发生与切除逻辑判断环节,对应调整虚拟惯量的控制参数,跟随系统频率变化及时调节风力发电机组的附加输出功率,实现不同频率响应事件下控制策略自主转换,以适应连续频率波动响应.同时,引入最大频率负偏差量,使风力发电机组在频率最低点提供恒定附加功率,保证其降速释放转子动能后稳定至某一运行点;并通过频率的逻辑判断环节,控制转子转速在系统频率恢复到额定值后再回升转速、退出调频,避免二次跌落现象发生.
以风电消纳下的多台电解制氢机组的优化调度为研究对象.以建立的制氢装置功率-效率热力学模型为基础,在考虑各种约束下,设计改进优化算法对多台电解机组优化调度以达到经济效益最高.采用改进的分布估计算法,在建立概率模型时将优势群体的适应度和浓度作为参考来提升算法性能.算例分析表明,改进后的算法寻优能力更强、稳定性更高、鲁棒性更好.使用改进的分布估计算法调度多台电解机组协同工作不仅能增加消纳区间,而且经济性更好.
针对高压旋喷桩处理舟山某风电场高灵敏软土地基的工程实例,结合地表沉降、分层沉降、深层沉降和孔隙水压力变化,注浆前后场地承载力等,讨论高压旋喷桩处理高灵敏软土地基的加固效果.测试结果表明:高灵敏软土地基条件下,由于下卧层土体扰动以及负摩阻力,沉降主要发生在旋喷桩处理范围以下,占总沉降的90％.