風(fēng)力發(fā)電機(jī)畢業(yè)論文英文文獻(xiàn)翻譯-資料下載頁(yè)
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【導(dǎo)讀】風(fēng)力發(fā)電機(jī)畢業(yè)論文英文文獻(xiàn)翻譯
【正文】 少有持續(xù)的興趣直到 1973 年石油價(jià)格顯著上升時(shí)。 突然增加的石油價(jià)格刺激了一些實(shí)質(zhì)性的政府資助方案的研究 , 開(kāi)發(fā)和示范。 1975 年，這 直接導(dǎo)致美國(guó)設(shè)計(jì)了以 100 千瓦 38 米直徑 0 型風(fēng)機(jī)為開(kāi)始的一系列風(fēng)機(jī)模型，并且最終在 1987 年設(shè)計(jì)出 兆瓦 米直徑 5B 的風(fēng)力機(jī)模型。類似的方案同樣在英國(guó)，德國(guó)和瑞典受到熱捧。由于這些設(shè)計(jì)在最符合成本效益和一些創(chuàng)新的概念方面可能會(huì)有不確定性，因此，需要對(duì)其進(jìn)行充分規(guī)模的調(diào)查。在加拿大，生產(chǎn)出了一臺(tái) 4 兆瓦垂直軸 Darrieus 型風(fēng)力機(jī)， 并且這種 概念也在美國(guó)和英國(guó)的 34 米直徑 Sandia 垂直軸試驗(yàn)設(shè)備中進(jìn)行測(cè)試， Peter Musgrove博士提出使用直葉片做出的 H 型轉(zhuǎn)子替代垂直軸的設(shè)計(jì)建造了一個(gè) 500 千 瓦的樣機(jī)。 1981 年美國(guó)的一臺(tái)創(chuàng)新型 3 兆瓦水平軸的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組被生產(chǎn)出來(lái)并進(jìn)行了測(cè)試。它使用液壓傳動(dòng)以用來(lái)替代偏航驅(qū)動(dòng)器，使整個(gè)結(jié)構(gòu)導(dǎo)向?qū)︼L(fēng)。葉片數(shù)量最好的選擇在某些方面仍然不是很明確，基本上大的風(fēng)機(jī)都是使用單葉片，雙葉片或者是三葉片。 許多重要的科學(xué)和工程信息都是從這些政府資助的研究方案和一般的原型設(shè)計(jì)工作中獲得的。但是，必須認(rèn)識(shí)到運(yùn)行一個(gè)沒(méi)有人工操作，大型的風(fēng)力機(jī)的問(wèn)題，這種惡劣的風(fēng)氣候經(jīng)常是不可估計(jì)的，并且設(shè)備的可靠性不是很好。同時(shí)，多兆瓦的風(fēng)機(jī)也在私人的公司中建造，往往相當(dāng)多的國(guó)家支持，建設(shè)要小得多 ，往往很簡(jiǎn)單的風(fēng)力機(jī)作為商業(yè)銷售。 20 世紀(jì) 80 年代中期在加利福尼亞州，特別風(fēng)力發(fā)電機(jī)畢業(yè)論文英文文獻(xiàn)翻譯 是財(cái)政支持機(jī)制催生了大量小型（ 100 千瓦）風(fēng)力發(fā)電機(jī)的安裝。其中的一些設(shè) 計(jì)也有遇到了各種各樣的問(wèn)題，但是由于是小型的，可以利用普通簡(jiǎn)便的方法來(lái)修理和改進(jìn)，所謂的 Danish 風(fēng)力機(jī)概念出現(xiàn)了三葉片，失速調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子和一個(gè)恒定的速率，感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。這個(gè)簡(jiǎn)單的架構(gòu)已被證明是非常成功的，并且有現(xiàn)在60 米直徑風(fēng)力機(jī)一樣大的直徑和 兆瓦的功率。圖 和圖 這種設(shè)計(jì)的兩個(gè)例子。然而，隨著商用風(fēng)力機(jī)的規(guī)模引用 20 世紀(jì) 80 年代的大型模型成為可能，有趣的是看到當(dāng)時(shí)變速操作的概念調(diào)查，充分跨度控制葉片和增強(qiáng)的材料越來(lái)越多的被設(shè)計(jì)者使用到。圖 顯示了一個(gè)采用變速直趨的風(fēng)力機(jī)的風(fēng)場(chǎng)。在 圖 兆瓦， 64 米直徑風(fēng)力機(jī) 這種設(shè)計(jì)中，同步發(fā)電機(jī)是直接耦合的氣動(dòng)轉(zhuǎn)子，所以這樣的就不需要齒輪變速箱了，圖 顯示了一個(gè)更傳統(tǒng)，使用變速齒輪箱的變速風(fēng)力機(jī)，而一個(gè)小風(fēng)電場(chǎng)的音高調(diào)節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，葉片充分跨度控制是用來(lái)限制功率的，如圖 。 風(fēng)力發(fā)電機(jī)畢業(yè)論文英文文獻(xiàn)翻譯 圖 750 千瓦， 48 米直徑風(fēng)力機(jī) 圖 在復(fù)雜地形上的變速調(diào)節(jié)風(fēng) 力發(fā)電場(chǎng) 圖 北愛(ài)爾蘭 1 兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī) 刺激風(fēng)力發(fā)電發(fā)展的是 1973 年的石油價(jià)格和對(duì)有限的化石燃料資源的關(guān)注，利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電的主要驅(qū)動(dòng)力量是非常低的二氧化碳排放量（在制造，安裝，操作和去調(diào)試的整個(gè)生命周期）和用來(lái)幫助限制氣候變化影響的風(fēng)能的潛力。 1997 年，歐洲聯(lián)盟委員會(huì)出版了名為歐盟成員國(guó)在 2020 年 12%的能源需求將從可再生能源中獲得的白皮書。 隨著從 1995 年已安裝的容量為 萬(wàn)千瓦的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組到 2020 年的 40 萬(wàn)千瓦這樣的增長(zhǎng)，風(fēng)力發(fā)電已被確定為在可再生能源供應(yīng)方面可發(fā)揮關(guān)鍵作 用。這個(gè)目標(biāo)是可能實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)樵?2020 年 1 月編寫這個(gè)報(bào)告時(shí)， 在歐洲已經(jīng)有一些 12 萬(wàn)千瓦容量的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安裝成為可能，從 1993 年只有 300 兆瓦和 2020 年的 萬(wàn)千瓦相比，這個(gè)目標(biāo)將成為可能。從 1993 年 9 月開(kāi)始?xì)W洲安裝風(fēng)力發(fā)電 機(jī)的年平均增長(zhǎng)率約為 40%，（ Zervos,2020）。在歐洲風(fēng)力發(fā)電機(jī)的能力分配是有趣的， 2020 年，德國(guó)約占?xì)W洲總數(shù)的 45%，丹麥和西班牙各占 18%。還有約容量為 250 萬(wàn)千瓦的風(fēng)力發(fā)電風(fēng)力發(fā)電機(jī)畢業(yè)論文英文文獻(xiàn)翻譯 機(jī)組安裝在美國(guó)，其 圖 中 65%是在加利福尼亞并且美國(guó)在德克薩斯州和一些中西 部地區(qū)也表現(xiàn)出了越來(lái)越濃厚的興趣，許多加利福尼亞的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)是在 80 年代建造的，現(xiàn)在正在重新配備更大的現(xiàn)代化風(fēng)力發(fā)電機(jī)。 表 顯示了 2020 年 1 月世界范圍內(nèi)的裝機(jī)容量，但是很顯然，隨著這樣的增長(zhǎng)速度，一些國(guó)家的這些數(shù)據(jù)將很快過(guò)時(shí)。 表 2020 年 1 月世界范圍內(nèi)裝機(jī)容量 地區(qū) 裝機(jī)容量（ MW） 德國(guó) 5432 丹麥 2281 西班牙 2099 荷蘭 444 英國(guó) 391 歐洲總數(shù) 11831 加利福尼亞 1622 美國(guó) 2568 全球總數(shù) 16461 風(fēng)力發(fā)電機(jī)畢業(yè)論文英文文獻(xiàn)翻譯 風(fēng)能在一些國(guó)家能夠蓬 勃發(fā)展，而其他一些國(guó)家沒(méi)有發(fā)揮它的潛力，可能是因?yàn)檫@些國(guó)家考慮到風(fēng)能資源利用的復(fù)雜性。重要原因包括為風(fēng)力發(fā)電提供的 財(cái)政支持機(jī)制，地方規(guī)劃局允許用于建造風(fēng)力發(fā)電廠的過(guò)程和一般民眾特別是在視覺(jué)上的看法的影響。為了克服村民對(duì)風(fēng)力發(fā)電廠對(duì)環(huán)境的影響的關(guān)注，現(xiàn)在越來(lái)越關(guān)注風(fēng)場(chǎng)的選址。 現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電 風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出功率 P 由已知公式： P= ρ為空氣密度（ ） , 為功能效率， A 為風(fēng)輪面積， U為風(fēng)速。 空氣密度相當(dāng)?shù)停人畨盒?800 倍，所以這就直接導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機(jī)需要大尺寸。取決于設(shè)計(jì)風(fēng)速的選擇，一臺(tái) 兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)可能會(huì)有 60m直徑的轉(zhuǎn)子。功率描述為風(fēng)能被轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的系數(shù)。它有一個(gè)理論最大值 （貝茲極限），而較低的峰值能夠在實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)。風(fēng)輪的功率系數(shù)隨著速度比率峰值變化并且僅僅是一個(gè)最大的速度比率峰值。通過(guò)不斷優(yōu)化的詳細(xì)設(shè)計(jì)和在變速情況下運(yùn)行，風(fēng)力機(jī)的風(fēng)能利用系數(shù)得到不斷改進(jìn)，有可能在超出設(shè)計(jì)風(fēng)速的同時(shí)保持最大風(fēng)能利用系數(shù)。然而， 這些措施將 僅僅略有增加輸出功率。為了達(dá)到增加輸出功率的目的，主要靠增大風(fēng)輪掃掠面積或者將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安裝在更大的風(fēng)速區(qū)域。 過(guò)去十年到現(xiàn)在風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪直徑陸續(xù)有增加，從 30m直徑增加到超過(guò) 60m直徑。風(fēng)輪直徑增大一倍就可以增大四倍的風(fēng)能功率輸出。當(dāng)然，風(fēng)速同樣影響功率輸出，雙倍風(fēng)速將更為突出的使風(fēng)能功率輸出增加 8 倍。因此，要充分考慮確保風(fēng)電場(chǎng)建立在風(fēng)速大的區(qū)域，并且風(fēng)力發(fā)電機(jī)位于風(fēng)場(chǎng)的最佳位置。在一些國(guó)家使用很高的塔架超過(guò)（ 6080m）為了利用隨著高度而增大的風(fēng)速。 在過(guò)去的一些研究中，為了確定最佳的風(fēng)力發(fā)電機(jī)大小以 平衡全部的制造，安裝成本和運(yùn)行各尺寸風(fēng)力發(fā)電機(jī)對(duì)生產(chǎn)的收益。根據(jù)已生產(chǎn)的風(fēng)力機(jī)的假設(shè)，結(jié)果表明風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪直徑在 3560 米時(shí)能獲得最低的能源成本。然而，這些假設(shè)將顯現(xiàn)得相當(dāng)?shù)?，并且風(fēng)輪直徑?jīng)]有明顯的數(shù)字，因此，風(fēng)力機(jī)輸出功率將是有限的，特別是海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)。 所有現(xiàn)代的風(fēng)力發(fā)電機(jī)都使用來(lái)自葉片的升力來(lái)驅(qū)動(dòng)風(fēng)輪，高轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子是可取的，以減少所需的變速齒輪箱的增速比，并且這將降低密實(shí)比（葉片面積和風(fēng)輪掃掠面積的比例）。低密實(shí)比風(fēng)輪作為一種有效的風(fēng)能利用機(jī)構(gòu)，從一臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)上的風(fēng)能恢復(fù)周期，好的情況下少于一 年，風(fēng)能能夠用于制造，并且風(fēng)力發(fā)電機(jī)可在其第一年運(yùn)作中恢復(fù)安裝。
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