2MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的設(shè)計(jì)建模和疲勞壽命分析.pdf

1、眾所周知，人類的生產(chǎn)發(fā)展與生活水平的提高離不開各種能源。隨著化石能源的逐漸減少，越來越多的國家將目光投向了新能源方面。風(fēng)能是一種綠色環(huán)保的可再生清潔能源，其最主要的利用方式是風(fēng)力發(fā)電。因此，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的創(chuàng)新與發(fā)展是合理利用風(fēng)能，進(jìn)而改善能源結(jié)構(gòu)和環(huán)境的關(guān)鍵。葉片是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組有效捕捉風(fēng)能的關(guān)鍵部件，其成本大約占風(fēng)機(jī)總成本的20％。因此，提高葉片的性能可以提高發(fā)電量，捕獲更多的風(fēng)能。
　　目前，市面上主流的風(fēng)機(jī)類型越來越傾向于大型化

2、，而山東沿海地區(qū)是風(fēng)能資源比較豐富的地區(qū)，比較適合大型風(fēng)機(jī)的安裝使用，因此，本文基于翼型設(shè)計(jì)軟件Profili、三維建模軟件 UG、有限元分析軟件ANSYS Workbench及空氣動力學(xué)分析軟件GH Bladed，同時(shí)根據(jù)沿海地區(qū)的風(fēng)力資源利用現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)出一種適用于功率為2MW的陸上風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片，并對其進(jìn)行載荷分析和疲勞壽命分析。
　　本論文的主要研究內(nèi)容包括：
　　1.根據(jù)省氣象局發(fā)布的山東沿海地區(qū)每季度的風(fēng)速數(shù)據(jù)，

3、計(jì)算出年平均風(fēng)速。
　　2.風(fēng)機(jī)葉片的設(shè)計(jì)：確定額定功率與額定風(fēng)速、計(jì)算葉片長度、確定葉片數(shù)目、確定葉片剖面翼型以及弦長和扭轉(zhuǎn)角等。
　　3.風(fēng)機(jī)葉片的三維建模：在風(fēng)機(jī)葉片中，各個(gè)截面的翼型是由若干段自由曲線構(gòu)成，通過Profili軟件將設(shè)計(jì)好的翼型數(shù)據(jù)導(dǎo)出，通過EXCEL進(jìn)行坐標(biāo)變換，得到翼型的實(shí)際空間坐標(biāo)，保存成*.dat格式。最后，運(yùn)用UG的曲線建模功能完成葉片的三維建模設(shè)計(jì)。
　　4.葉片的疲勞壽命分析:應(yīng)用G