風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)與制造_課程設(shè)計(jì)(完整版)
【正文】 Fas 考慮 中計(jì)算最大值， 即 Fas = kN Fts 塔架受的風(fēng)壓力 ， H塔架高度，即 H=80m， h1風(fēng)輪半徑的 1/20， h1 = 47/20 = W塔架根部抗彎截面模數(shù) ， 單位 cm3， A塔架根部截面積， 單位 cm2， G1塔頂?shù)闹亓浚緳C(jī)組塔頂重為 200 噸， G1 = 10*200*1000 =2020 kN G2塔筒的重量， 本機(jī)組塔頂重為 180 噸 ， G2 = 10*180*1000 =1800 kN 是變截面塔架的長(zhǎng)度折減系數(shù)，可根據(jù)圖 16 來(lái)確定 圖 16 變截面塔架的長(zhǎng)度折減系數(shù) 式中 ， 與塔架截面變化有關(guān)的折算長(zhǎng)度修正系數(shù)，可根據(jù) 之比 取書中 P141 表 66 的參考設(shè)計(jì)值 塔架頂 部截面慣性矩 ，單位 cm4， 塔架底部截面慣性矩 ，單位 cm4， 故 ，此處 = r2塔架根部截面的慣性半徑， 由以上可計(jì)算 得 所以 取 根據(jù)以上參數(shù)，可以確定， 543MP 三． 參考文獻(xiàn) [1] 姚興佳 、 田德 《 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè) 計(jì)與制造 》 華北電力大學(xué)校內(nèi)試用教材（第二版） . [2] 徐太平等著 《風(fēng)力發(fā)電原理》 [3] 華北電力大學(xué)力學(xué)研究組 《 材料力學(xué) 》 華北電力大學(xué)校內(nèi)講義 [4] 賀德馨等著 《風(fēng)力機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)》 華北電力大學(xué)校內(nèi)試用教材 四． 附錄 Matlab 程序 ： 葉片優(yōu)化設(shè)計(jì)及葉片載荷計(jì)算 MATLAB 程序 clc clear D=ceil(sqrt(8*3e6/(^3)))。 I=atan((1k)./(1+h)./b)。 cd=。 epsilon=2**lambda*。 y5=(h1).*(k+1).*r.^3。 a1=[,a]。 Fv1=1/2**^2*trapz(r,y) Y=y.*r。 C=8*pi*a.*((D3)/2).*(h1).*cos(I)/3/./(h+1)。 n=lambda*60*。 ? 暴風(fēng)工況的風(fēng)輪氣動(dòng)推力計(jì)算 因?yàn)?,所以取 vs = 60m/s. ? 前蘇聯(lián)的法 捷耶夫公式 ? ? ? ?220 . 0 8 0 . 7 8 4a s b s b sF A V B k g f A V B N?? 式中， Ab葉片的投影面積 (m2) Vs風(fēng)輪中心處的暴風(fēng)風(fēng)速 (m/s) 葉片投影面積 ： 式中， 風(fēng)輪實(shí)度 風(fēng)輪實(shí)度與葉尖速比有關(guān)， = 時(shí)，近似認(rèn)為 = . 用 matlab 計(jì)算得出： Fas1 = kN ? 荷蘭 ECN 的公式 as t bF CqA B S?? 式中， Ct推力系數(shù)， 取 Ct = q動(dòng)態(tài)風(fēng)壓 (N/m2) 動(dòng)態(tài)系數(shù)，取 = S安全系數(shù)，取 S = q 隨高度變化，風(fēng)輪中心高度 H=90m 處對(duì)應(yīng)的 q = 1390(N/m2) 用 matlab 計(jì)算得出： Fas2 = kN ? 德國(guó) DFVLR 公式 212as t b sF C A V B???? ???? 式中， Ct推力系數(shù)，取 Ct = 用 matlab 計(jì)算得出： Fas3= kN ? 丹麥 RIS 公式 1as sF P A?? 式中， P1風(fēng)輪單位掃掠面積上的平均風(fēng)壓，通常取 P1 = 300(N/m2) As風(fēng)輪的掃掠面積 用 matlab 計(jì)算得出： Fas4= kN ? 歐美國(guó)家塔架靜態(tài)強(qiáng)度設(shè)計(jì)的一般載荷條件 風(fēng)載條件：風(fēng)速 65m/s，（ 2s，平均）風(fēng)輪停轉(zhuǎn)，葉片順槳，風(fēng)向沿機(jī)艙橫向作用在塔架上。 m . 風(fēng)輪載荷計(jì)算 ? 作用在整個(gè)風(fēng)輪上軸向推力： ? 作用在整個(gè)風(fēng)輪上的轉(zhuǎn)矩可表示為： 式中 ， k軸向誘導(dǎo)因子 h是切向誘導(dǎo)因子 a尾流旋轉(zhuǎn)時(shí)的軸向誘導(dǎo)因子 a = (1k)/2 b尾流旋轉(zhuǎn)時(shí)的周向誘導(dǎo)因子 b = (h1)/2 風(fēng)輪轉(zhuǎn)速 用 matlab 計(jì)算得出： T = M = /s， 保證偏航液壓系統(tǒng)正常工作是不能漏油；安裝偏航計(jì)數(shù)器。 . 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。 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。 課程設(shè)計(jì) (綜合實(shí)驗(yàn)
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