風(fēng)力發(fā)電機組設(shè)計與制造_課程設(shè)計(存儲版)
【正文】 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 計算公式如下， 推力 系數(shù) CT 計算公式如下， 在 excel中利用以上計算公式進行函數(shù)運算，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：變速恒頻主動變槳距控制 . 制動系統(tǒng)類型：空氣動力制動和機械制動（ 液壓剎車系統(tǒng)和變槳距系統(tǒng) ） . 偏航 系統(tǒng)：三臺電動機內(nèi)驅(qū)動式偏航系統(tǒng) . 風(fēng)力機等級： Ⅲ 級 3. 關(guān)鍵部件氣動載荷計算 . 氣動特性初步計算 . 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，升力系數(shù)為最大升力系數(shù) 的 倍，約為 ，此時阻力系數(shù)為 ， 且 擁有較大的升阻比 。 . 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 對于三葉片的風(fēng)機，葉尖速比選在 6—8 的范圍內(nèi)，風(fēng)電機組具有較高的風(fēng)能利用系數(shù)。 每位同學(xué) 獨立 完成風(fēng)電機組總體技術(shù)設(shè)計，包括： 1. 確定風(fēng)電機組的總體技術(shù)參數(shù)； 2. 關(guān)鍵零部件（ 齒輪箱、發(fā)電機和變流器）技術(shù)參數(shù)； 3. 計算關(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)計任務(wù)； 5. 確定塔架的設(shè)計方案。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。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 Cp = 。 葉素位置和葉尖速比數(shù)值見表 4 葉素位置/ % 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100λ 0 λ 表 4 不同葉素位置葉尖速比數(shù)值 計算各刨面弦長公式如下 求 利用公式 ： 求軸向干擾因子 k 利用公式 ： 求切向干擾因子 h 利用公式 ： 求入流角 利用公式 ： 求葉素槳距角 ： 計算葉片弦長 C： 通過 excel或 matlab 計算出各 截面處的參數(shù)，見下表 葉素位置 半徑r λ ψ k h φ β C ( 修正后)10% 20% 30% 40%
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