基于FAST程序?qū)λ捷S風(fēng)力機(jī)載荷及性能研究.pdf

1、風(fēng)在自然界中隨處可得。我國(guó)風(fēng)力資源十分豐富。風(fēng)能的利用有助于降低社會(huì)對(duì)化石燃料能源的需求，有效緩解能源危機(jī)問(wèn)題。風(fēng)能是可再生能源，風(fēng)力機(jī)作為獲取風(fēng)能最主要的設(shè)備，其性能的穩(wěn)定性和有效性應(yīng)該得到討論并加以重視。風(fēng)力機(jī)可分為底部固定式和海上漂浮式兩種。在不考慮塔柱所受載荷的情況下，陸上固定式風(fēng)力機(jī)主要承受的是空氣載荷，而海上漂浮式風(fēng)力機(jī)除了承受空氣載荷外，還會(huì)受到波浪載荷、系泊系統(tǒng)作用等的影響。2002年美國(guó)可再生能源實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)了FAST程

2、序，用于陸上或海上雙葉片或三葉片風(fēng)力機(jī)的性能分析，經(jīng)過(guò)了十幾年的發(fā)展，其可靠性已經(jīng)得到國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者和專家的肯定。
　　本文基于FAST程序，選擇AOC-15/50以及立于SPAR平臺(tái)的NREL5MW風(fēng)力機(jī)兩個(gè)模型，分別研究陸上固定式風(fēng)力機(jī)和海上漂浮式風(fēng)力機(jī)的性能。
　　首先介紹了近年來(lái)風(fēng)力機(jī)研究現(xiàn)狀，包括空氣動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀、風(fēng)力機(jī)研究現(xiàn)狀以及FAST程序國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。然后介紹了研究過(guò)程中需要用到的各種載荷以及理論基礎(chǔ)。

3、之后給出FAST程序的計(jì)算步驟以及模型概念圖。隨后主要研究了陸上固定式風(fēng)力機(jī)在不同風(fēng)況、不同偏航和不同槳距角的情況下，葉根處受力（矩）情況以及風(fēng)力機(jī)輸出功率變化情況；以及波浪參數(shù)對(duì)海上漂浮式風(fēng)力機(jī)性能的影響，并討論了對(duì)于浮式基礎(chǔ)而言，在平臺(tái)運(yùn)動(dòng)和系泊系統(tǒng)方面需要注意的問(wèn)題。
　　本文利用 FAST程序?qū)L(fēng)力機(jī)從風(fēng)輪結(jié)構(gòu)到系泊系統(tǒng)整體進(jìn)行了載荷及性能研究。雖然研究?jī)?nèi)容并不完善，但可以為其他學(xué)者研究風(fēng)力機(jī)相關(guān)性能及使用FAST程序提供