槳葉可變風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2024-08-18 08:36本頁(yè)面
【正文】 半徑比最小約為15%，對(duì)現(xiàn)代風(fēng)機(jī)，葉尖速比大于3，則上式簡(jiǎn)化為 確定了弦長(zhǎng)后，還需要確定翼型的安裝角度。風(fēng)機(jī)葉輪的設(shè)計(jì)應(yīng)保證槳葉作用的圓面上每一個(gè)環(huán)單元所吸收的風(fēng)功率都達(dá)到最大，即 由Z個(gè)合理設(shè)計(jì)的槳葉來(lái)提取這個(gè)功率，并轉(zhuǎn)換成機(jī)械功率，得 式中，Z———葉片數(shù)目； ———?dú)鈩?dòng)力切向分量； ———葉片切向速度。由于存在一些其它損失，風(fēng)力機(jī)的實(shí)際功率要比理想情況小，但=。在此，風(fēng)輪面的風(fēng)速為，遠(yuǎn)離其后的風(fēng)速為。功率系數(shù)取決于風(fēng)速比，即 （9）對(duì)功率系數(shù)關(guān)于風(fēng)速比求一階導(dǎo)數(shù)并令其為0或畫(huà)出功率系數(shù)的曲線，就可求得最大功率處的風(fēng)速比=1/3，即。因此在和之間，必然存在一個(gè)使功率達(dá)到最大值的最佳流出速度。但若風(fēng)速降低太多，則流量就很小。 （3）由于壓力變化甚微，可假設(shè)密度為常數(shù)。現(xiàn)根據(jù)Betz假設(shè)，風(fēng)流均勻，速度為，流過(guò)風(fēng)輪之后在遠(yuǎn)離風(fēng)輪面后的風(fēng)速降為。風(fēng)速自高向低變化時(shí)，葉片也會(huì)做相應(yīng)調(diào)整。本文將會(huì)初步計(jì)算和討論葉片長(zhǎng)度可變對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)功率的影響，并設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的根據(jù)風(fēng)況而槳葉長(zhǎng)度可變的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。長(zhǎng)度超過(guò)80m的葉片已經(jīng)成功運(yùn)行，葉片的長(zhǎng)度每增加1m，風(fēng)力機(jī)可捕捉的風(fēng)能就會(huì)顯著增加。（4） 本文的主要工作隨著風(fēng)輪直徑的增加，風(fēng)力機(jī)可以捕捉更多的風(fēng)能。例如迎風(fēng)變槳控制方式（使氣流攻角減?。┰趶?qiáng)風(fēng)時(shí)，變槳角度相對(duì)較大；而順風(fēng)變槳即主動(dòng)失速（使氣流攻角增大）變槳時(shí)使氣流產(chǎn)生分離，升力減小，阻力急劇增大，從而導(dǎo)致風(fēng)力機(jī)功率減小。在變槳技術(shù)的基礎(chǔ)上，又發(fā)展了變速恒頻技術(shù)，使風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可以隨風(fēng)速的變化而變化，進(jìn)一步提高了風(fēng)電機(jī)組的頻率。由于風(fēng)速、風(fēng)向隨機(jī)變化，引起葉片攻角不斷變化，導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組的效率和功率的波動(dòng)，并使傳動(dòng)力矩產(chǎn)生振蕩，影響電能質(zhì)量和電網(wǎng)穩(wěn)定性。風(fēng)電是20 世紀(jì)80 年代開(kāi)始迅速發(fā)展起來(lái)的，初期研制的風(fēng)機(jī)主要是1kW、10kW、55kW、220kW 等小型風(fēng)電機(jī)組，后期開(kāi)始研發(fā)可充電型風(fēng)電機(jī)組，并在海島和風(fēng)場(chǎng)廣泛應(yīng)用。如果風(fēng)力資源開(kāi)發(fā)率可達(dá)到60%，僅風(fēng)電一項(xiàng)就可支撐我國(guó)目前的全部電力需求。我國(guó)是世界上風(fēng)力資源占有率最高的國(guó)家之一，同時(shí)也是世界上最早利用風(fēng)能的國(guó)家之一。例如，歐美都公布了2030 年風(fēng)電滿足20%甚至更多電力需求的宏大目標(biāo)，這也為全球風(fēng)電的長(zhǎng)期發(fā)展定下了基調(diào)。風(fēng)電總量為2600 億kWh，占全世界總電量的比例從2000 %增加到2012 %。 根據(jù)世界風(fēng)能協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)，2012 年全世界風(fēng)電裝機(jī)容量新增約2726 萬(wàn)kW，增長(zhǎng)率約為29%。（2） 國(guó)內(nèi)外發(fā)展2012 年新增風(fēng)電裝機(jī)容量最多的10個(gè)國(guó)家占世界風(fēng)電裝機(jī)的87%。20世紀(jì)末，世界每年風(fēng)電裝機(jī)容量已近20%的增長(zhǎng)速度發(fā)展，風(fēng)電成為世界諸能源中發(fā)展
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1