風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)與制造_課程設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧
2025-07-26 11:28 本頁(yè)面
【正文】 1 不同攻角下的 Cp λ 曲線 . 風(fēng)輪直徑 式中， Pr — 風(fēng)力機(jī)額定功率，設(shè)計(jì)值為 2MW — （標(biāo)準(zhǔn)大氣壓） 空氣密度，取 kg/m3 Vr — 額定風(fēng)速，取 m/s ????傳動(dòng)系統(tǒng)效率，取 ?????????發(fā)電機(jī)效率，取 ?????Cp — 額定功率下風(fēng)能利用系數(shù)，取 則葉片長(zhǎng)度 取 47m 風(fēng)輪掃掠面積 : . 塔架高度 由于風(fēng)速與距地面高度有關(guān)，增高塔架可使風(fēng)輪獲取更多風(fēng)能，但制造更高的塔架就需要更多的材料，成本也會(huì)增加 。大型機(jī)組塔架高度 H 可按下式初步確定： H = （ —） D 式中， D—風(fēng)輪 直徑 另外，塔架高度選擇與地形與地貌有關(guān)，考慮地貌因數(shù)的塔架最低設(shè)計(jì)高度一般可按下式估算： H = h+C+R 式中， h – 機(jī)組附近障礙物的高度 C – 障礙物最高點(diǎn)到風(fēng)輪掃掠面最低點(diǎn)的距離（最小去 —） 綜合以上因素，取塔架高度 H = 80m . 輪轂高度 zhub = zt + zj = 90m 式中， zj – 塔架高度 zt – 塔頂平面到風(fēng)輪掃掠面中心的高度 25m 直徑以上的風(fēng)輪，其輪轂中心高與風(fēng)輪直徑的比基本為 1:1。 . 確定風(fēng)輪轉(zhuǎn)速 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的氣動(dòng)噪聲正比于葉尖速度的 5次方，通常將 陸 上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的葉尖速度限制在 80m/s以下 ，但此處由于設(shè)計(jì)要求較高的風(fēng)輪利用系數(shù)，因此機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大的噪聲。 根據(jù)葉尖速比公式 . 功率 曲線、 Cp 曲線、 Ct 曲線的確定 風(fēng)電機(jī)組的設(shè)計(jì)需給出功率輸出特性曲線。如果確定了風(fēng)電機(jī)組的切入風(fēng)速、切出風(fēng)速和額定風(fēng)速，可以用下式計(jì)算輸出功率 Pw， Pw = 其中， к 為威布爾分布形狀參數(shù)， 1к 3，此出取 к =2 風(fēng)能利用系數(shù) Cp 計(jì)算公式如下， 推力 系數(shù) CT 計(jì)算公式如下， 在 excel中利用以上計(jì)算公式進(jìn)行函數(shù)運(yùn)算，可得出 下列參數(shù)數(shù)值 ，如表 2 所示 風(fēng)速v ( m / s ) 額定功率P r ( k w ) 輸出功率P w ( k w ) 風(fēng)能利用系數(shù)C p 軸向誘導(dǎo)因子a 推力系數(shù)C T3 3000 4 3000 5 3000 6 3000 7 3000 8 3000 9 3000 10 3000 11 3000 12 3000 13 3000 3000 14 3000 3000 15 3000 3000 16 3000 3000 17 3000 3000 18 3000 3000 19 3000 3000 20 3000 3000 21 3000 3000 22 3000 3000 23 3000 3000 24 3000 3000 25 3000 3000 表 2 額定功率、輸出功率、風(fēng)能利用系數(shù)、推力系數(shù)與風(fēng)速關(guān)系 根據(jù)參數(shù)可以利用 excel生成圖 24 的關(guān)系曲線 圖 2 Pwv 關(guān)系曲線 圖 3 Cpv 關(guān)系曲線 圖 4 CTv 曲線 . 控制 方式：變速恒頻主動(dòng)變槳距控制 . 制動(dòng)系統(tǒng)類型：空氣動(dòng)力制動(dòng)和機(jī)械制動(dòng)（ 液壓剎車系統(tǒng)和變槳距系統(tǒng) ） . 偏航 系統(tǒng)：三臺(tái)電動(dòng)機(jī)內(nèi)驅(qū)動(dòng)式偏航系統(tǒng) . 風(fēng)力機(jī)等級(jí)： Ⅲ 級(jí) 3. 關(guān)鍵部件氣動(dòng)載荷計(jì)算 . 氣動(dòng)特性初步計(jì)算 . 確定 攻角 α與升力系數(shù)、阻力系數(shù)的關(guān)系 根據(jù)原始數(shù)據(jù)中提供的 63418 翼型的升力系數(shù)、阻力系數(shù) ，可得出攻角α與升力系數(shù) Cl、阻力系數(shù) Cd 的關(guān)系 曲線，如 圖 57 所示 圖 5 攻角與升力系數(shù)關(guān)系曲線 圖 6 攻角與阻力系數(shù)關(guān)系曲線 圖 7 攻角與升阻比關(guān)系曲線 表 3 給出了升阻比與攻角的數(shù)值關(guān)系 攻角 升阻比 攻角 升阻比 攻角 升阻比 攻角 升阻比 表 3 升阻比與攻角數(shù)值關(guān)系 結(jié)合圖 7和表 表 3 可以看出，攻角約等于 9 度時(shí)，升力系數(shù)為最大升力系數(shù) 的 倍，約為 ，此
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