風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)與制造_課程設(shè)計(jì)(已修改)
2025-09-09 11:28 本頁(yè)面
【正文】 課程設(shè)計(jì) (綜合實(shí)驗(yàn) )報(bào)告 ( 2020 2020年度第 2 學(xué)期 ) 名 稱： 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)與制造 題 目： 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)與制造 院 系： 可再生能源學(xué)院 班 級(jí)： 風(fēng)能 0903 學(xué) 號(hào)： 1091540307 學(xué)生姓名： 陳碩 指導(dǎo)教師： 田德 、 王永 設(shè)計(jì)周數(shù)： 2 周 成 績(jī)： 日期： 2020 年 6 月 一． 設(shè)計(jì)任務(wù)要求 1. 設(shè)計(jì)內(nèi)容 風(fēng)電機(jī)組總體技術(shù)設(shè)計(jì) 2. 目的與任務(wù) . 主要目的 以大型水平軸風(fēng)力機(jī)為研究對(duì)象，掌握系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方法；熟悉相關(guān)的工程設(shè)計(jì)軟件；掌握科研報(bào)告的撰寫(xiě)方法。 . 主要任務(wù)： 以大型水平軸風(fēng)力機(jī)為研究對(duì)象，掌握系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方法； 熟悉相關(guān)的工程設(shè)計(jì)軟件；掌握科研報(bào)告的撰寫(xiě)方法。 每位同學(xué) 獨(dú)立 完成風(fēng)電機(jī)組總體技術(shù)設(shè)計(jì)，包括： 1. 確定風(fēng)電機(jī)組的總體技術(shù)參數(shù)； 2. 關(guān)鍵零部件（ 齒輪箱、發(fā)電機(jī)和變流器）技術(shù)參數(shù)； 3. 計(jì)算關(guān)鍵零部件（葉片、風(fēng)輪、主軸、連軸器和塔架等）載荷和技術(shù)參數(shù)； 4. 完成葉片設(shè)計(jì)任務(wù)； 5. 確定塔架的設(shè)計(jì)方案。 每人 撰寫(xiě) 一份課程 設(shè)計(jì) 報(bào)告 。 二． 設(shè)計(jì)正文 1. 原始 參數(shù) 風(fēng)力機(jī)的安裝場(chǎng)地 50 米高度年平均風(fēng)速為 ， 60 米高度年平均風(fēng)速為 ，70 米高度年平均風(fēng)速為 m/s，當(dāng)?shù)貧v史最大風(fēng)速為 48m/s，用戶希望安裝 MW至6MW 之間的風(fēng)力機(jī)。采用 63418 翼型， 63418 翼型的升力系數(shù)、阻力系數(shù)數(shù)據(jù)如表 1所示?？諝饷芏仍O(shè)定為 。 攻角升力系數(shù)阻力系數(shù)扭矩系數(shù)攻角升力系數(shù)阻力系數(shù)扭矩系數(shù)180 0 0 0 0 0 0 0 9 0 0 8 0 0 7 0 0 6 0 0 5 0 0 4 0 0 3 0 0 2 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 6 0 0 7 0 0 8 0 0 9 0 0 10 0 0 12 0 0 14 0 0 16 0 0 20 1 0 0 25 0 0 30 0 0 40 0 0 45 0 0 50 0 0 0 0 019 0 0 攻角 升力系數(shù) 阻力系數(shù) 扭矩系數(shù) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0180 0 表 1 63418 翼型的升力系數(shù)、阻力系數(shù)數(shù)據(jù) 2. 確定整機(jī)設(shè)計(jì)的技術(shù)參數(shù) . 額定功率 Pr： 3MW . 設(shè)計(jì)壽命： 20 年 . 葉片數(shù) B： 3 一般來(lái)說(shuō)，要得到很大的輸出扭矩就需要較大的葉片實(shí)度，現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實(shí)度較小，一般只需要 1—3 個(gè)葉片。 3 葉輪的平衡簡(jiǎn)單，動(dòng)態(tài)載荷小，通常能提供較佳的效率，而且噪聲小，從審美的角度也比較令人滿意。綜上所述，葉片數(shù)選擇 3。 . 切入風(fēng)速 vin： 3m/s 切出風(fēng)速 vout： 25m/s 額定風(fēng)速 vr： vr = vave =* = . 葉尖速比 葉尖速比是風(fēng)輪的葉尖線速度的與額定風(fēng)速之比 式中， Ω – 風(fēng)輪角速度 R – 風(fēng)輪半徑 對(duì)于三葉片的風(fēng)機(jī)，葉尖速比選在 6—8 的范圍內(nèi)，風(fēng)電機(jī)組具有較高的風(fēng)能利用系數(shù)。由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的氣動(dòng)噪聲正比于 λ 5，通常將陸基風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的葉尖速度限制在 65m/s 左右，近海 74m/s。 本設(shè)計(jì)取 λ =。不同攻角下的風(fēng)能利用系數(shù)隨葉尖速比的變化曲線即 Cpλ 曲線如圖 1，由 Cpλ 曲線可得出此 時(shí) Cp = 。 圖
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