風力機葉輪—塔架結構在風荷載作用下的穩(wěn)定性分析.pdf

1、近年來綠色的可再生能源的開發(fā)和利用越發(fā)受到重視,而風能是其中最經濟的綠色能源。在風力發(fā)電技術中,風力發(fā)電機組的穩(wěn)定性已經成為其主要發(fā)展方向。風力機主要布置在低震區(qū)的開闊地,這些地區(qū)的陣風水平比較高,因此,相比之下,作用在風力發(fā)電機結構上的風荷載更易于引起人們的關注;因而對風力發(fā)電機的抗風研究就具有極為重要的意義。通過對結構體的抗風性能研究以避免在強風作用下葉片的斷裂或塔架的傾倒。在傳統(tǒng)研究中大多忽略了極限風荷載對結構的影響,然而實際上,

2、考慮不同風況對風力機結構的影響是十分必要的。風力發(fā)電機結構的動力特性分析是其穩(wěn)定性分析的基礎。本文以1500KW風力發(fā)電機組為例,分別建立了葉片和機艙以及葉片—塔架的有限元模型。然后運用ADINA軟件分別對其進行了穩(wěn)定性分析、模態(tài)分析和動力分析,計算出風力機結構在各種荷載作用下的應力、應變及位移等狀況,對其動力特性進行總結。通過以上研究工作,可以得出以下結論:(1)本文以金風70/1500型號風力發(fā)電機組為研究對象,利用SolidWor

3、ks軟件做出風力發(fā)電機組的計算模型,然后導入ADNIA中做網格劃分及后處理工作。(2)通過對風力發(fā)電機整機以及葉輪的模態(tài)分析,對比葉片頻率和塔架頻率判斷結構能否產生共振,驗證風輪以及塔架滿足結構動力學設計要求。(3)在極限風速工況下,根據葉片和塔架的應力情況來校驗風力發(fā)電機組的強度、剛度是否在許用范圍之內。計算結構的最大位移值及出現位置,得到塔架穩(wěn)定性的控制指標。(4)在三種風速(3m/s、11m/s、25m/s)工況下對葉片進行動力分