动态风向变化下风力机叶片和塔架应力及功率特性分析

摘要：

风向变化显著影响风力机气动载荷分布,从而影响风力机稳定高效的运行,而气动载荷是风力机结构应力和功率变化主要影响因素之一.该文以 S 翼型三叶片水平轴风力机为研究对象,在旋转平台上进行风洞实验,对不同风向变化速度(0.5º、1º、1.5º、2º/s)下风力机叶片和塔架的应力以及风力机功率特性进行分析.结果表明:风向变化速度为0.5º/s时,在风向由 0º变化到 30º时,叶片弦向和展向应力值和风力机功率下降幅度最大;在风向由0º变化到20º时,叶片应力值和功率下降较为缓慢,风向变化结束后,风力机应力与功率会进一步减小;风向变化角度在0°～20°范围内,受叶片转速和气动载荷下降速度与风向变化耦合作用的影响,塔架应力值出现较大波动,并随风向变化速度的增加,波动出现的区间从15º～20º提前到0º～5º;风向变化结束后,叶片转速持续下降,造成塔架应力仍有不同程度的波动.结果可为考虑风向变化下运行的风力机结构设计提供一定理论依据.

关键词：动态风向变化、风力机、叶片、塔架、应力、功率

所属期刊栏目：44

分类号：TK83(风能、风力机械)

在线出版日期：2024-02-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：610-619,中插14