大型風(fēng)力機(jī)分段葉片研究.pdf

1、傳統(tǒng)葉片制造屬于勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，隨著風(fēng)力機(jī)組單機(jī)容量的增加、葉片的大型化，為葉片生產(chǎn)帶來(lái)極大地挑戰(zhàn)。極端尺寸使得葉片在制造、安裝、運(yùn)輸方面會(huì)更加復(fù)雜，花費(fèi)更加昂貴。為解決此問(wèn)題，本文將5MW風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)為兩段，對(duì)水平軸風(fēng)力機(jī)分段式葉片的設(shè)計(jì)方法、理論進(jìn)行了研究。論文主要內(nèi)容包括：根據(jù)葉素動(dòng)量理論的PROPID逆向設(shè)計(jì)法，耦合Prandtl葉尖損失模型、輪轂損失模型和Viterna post-stall模型，設(shè)計(jì)5MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片展向各

2、截面的弦長(zhǎng)和扭角，并預(yù)測(cè)分析了葉片的氣動(dòng)性能。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)翼型進(jìn)行插值，計(jì)算過(guò)渡翼型，建立三維幾何模型；根據(jù)國(guó)際電工協(xié)會(huì)發(fā)布的IEC61400-1標(biāo)準(zhǔn)，擬定風(fēng)力機(jī)運(yùn)行的各種工況，利用 Bladed軟件對(duì)5MW風(fēng)力機(jī)在正常運(yùn)行、啟動(dòng)、停機(jī)和緊急剎車(chē)工況下進(jìn)行仿真，計(jì)算動(dòng)態(tài)載荷。統(tǒng)計(jì)葉片各截面處的極限載荷作為分段位置的依據(jù)。根據(jù)復(fù)合材料層合板理論及梁理論，綜合運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)公式，以強(qiáng)度和剛度為約束條件，編寫(xiě) Matlab程序設(shè)計(jì)主梁帽鋪層結(jié)構(gòu)，給出葉片