基于金属材料强度及储能密度的储能飞轮结构设计

摘要：

现代飞轮或飞轮电池是在传统飞轮基础上发展起来的新兴技术,得益于支承、电机及电力电子技术的飞速发展,该技术可以实现更高转速、更大功率,具有许多独特优势.高转速甚至超高转速飞轮对选用材料的强度有更高要求.相比于纤维增强型复合材料,金属材料的极限强度虽然略低,但其质量密度大,各向同性好,制造质量容易保证,具有更长的使用寿命,仍然具有重要的使用价值及现实意义.以获得更高的储能密度为前提,飞轮转子的结构有多种选择形式,本文在以材料极限强度为约束条件下,将影响飞轮储能密度的两个关键参量(转速和单位质量转动惯量)综合转化为轮体结构形状的优化设计,得到了影响储能飞轮性能指标的各个主要因素的量化关系,并给出不同金属材料的结构形状与对应储能密度的计算方法与结果.

关键词：储能飞轮;储能密度;储能量;形状系数;材料强度;结构优化

分类号：TM91

资助基金：中国博士后科学基金面上资助项目;黑龙江省博士后基金资助项目

在线出版日期：2021-08-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：70-76