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水平轴风力机气动性能计算模型 被引量：105
1
作者 刘雄 陈严 叶枝全 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期792-800,共9页
基于片条理论建立了水平轴风力机气动性能计算模型,考虑叶尖损失、轮毂损失、叶栅理论及失速状态下动量理论的失效对片条理论进行了修正,并且考虑了风剪切、偏航、风轮的结构参数和风力机安装参数对计算模型的影响,使得理论模型更接近... 基于片条理论建立了水平轴风力机气动性能计算模型,考虑叶尖损失、轮毂损失、叶栅理论及失速状态下动量理论的失效对片条理论进行了修正,并且考虑了风剪切、偏航、风轮的结构参数和风力机安装参数对计算模型的影响,使得理论模型更接近于实际工况中的风力机。应用所设计的气动性能计算程序对一台1.3MW的失速调节风力机进行了气动性能计算,与国外大型商业软件的计算结果取得了良好的一致性,从而验证了模型的正确性和实用性。 展开更多
关键词 风力机 气动性能 片条理论
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风力机旋转风轮振动模态分析 被引量：94
2
作者 李德源 叶枝全 +1 位作者 包能胜 陈严 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期72-77,共6页
对水平轴风力机旋转风轮振动模态计算分析方法和影响固有频率计算结果的因素进行了研究。应用多体动力学的方法,探讨了旋转叶片动力刚化效应产生的原因;考察了叶片动力刚化效应以及玻璃钢/复合材料的各向异性性质对叶片振动模态的影响;... 对水平轴风力机旋转风轮振动模态计算分析方法和影响固有频率计算结果的因素进行了研究。应用多体动力学的方法,探讨了旋转叶片动力刚化效应产生的原因;考察了叶片动力刚化效应以及玻璃钢/复合材料的各向异性性质对叶片振动模态的影响;通过自行开发的前处理软件建立叶片实体模型,运用ANSYS结构分析软件对所设计的600kW风力机旋转风轮的振动模态作了仿真分析,得到了风力机复合材料叶片动力刚化效应振动模态数值分析结果,并对结果进行了分析比较。 展开更多
关键词 风力机 风轮 动力刚化 模态分析
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行星齿轮箱齿轮局部故障振动频谱特征 被引量：119
3
作者 冯志鹏 赵镭镭 褚福磊 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期119-127,19,共9页
齿轮局部损伤在齿轮箱故障中占有很大比例,其频谱特征与分布式故障具有明显区别。研究太阳轮、行星轮和齿圈局部故障振动信号的频谱结构对于行星齿轮箱故障诊断具有重要意义。考虑齿轮局部故障对啮合振动的调幅调频率作用、以及振动传... 齿轮局部损伤在齿轮箱故障中占有很大比例,其频谱特征与分布式故障具有明显区别。研究太阳轮、行星轮和齿圈局部故障振动信号的频谱结构对于行星齿轮箱故障诊断具有重要意义。考虑齿轮局部故障对啮合振动的调幅调频率作用、以及振动传递路径变化对振动测试信号的调幅作用,建立了行星齿轮箱局部故障振动信号模型,推导了频谱解析表达式。给出了太阳轮、行星轮和齿圈局部故障特征频率的计算公式。通过实验信号分析验证了理论推导结果,应用频谱分析方法分别诊断出了太阳轮、行星轮和齿圈局部故障。 展开更多
关键词 风力机 行星齿轮箱 局部故障 振动信号模型 特征频率 频谱
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风力机叶片载荷谱及疲劳寿命分析 被引量：74
4
作者 李德源 叶枝全 +1 位作者 陈严 包能胜 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2004年第6期118-123,共6页
研究了大型风力机玻璃钢叶片载荷谱和疲劳寿命的工程估算方法。运用片条理论分析了影响风力机叶片疲劳寿命的气动载荷分布;应用多体动力学方法,分析了旋转叶片动力刚化效应产生的原因及其对叶片振动模态的影响;根据模态叠加法,计算了叶... 研究了大型风力机玻璃钢叶片载荷谱和疲劳寿命的工程估算方法。运用片条理论分析了影响风力机叶片疲劳寿命的气动载荷分布;应用多体动力学方法,分析了旋转叶片动力刚化效应产生的原因及其对叶片振动模态的影响;根据模态叠加法,计算了叶片在气动力、重力和旋转惯性力等确定性载荷作用下的动应力响应;探讨了玻璃钢叶片的疲劳性能、破坏准则及疲劳寿命估计方法;提出了一种基于 Palmgren Miner 线性累积损伤法则的玻璃钢叶片安全寿命估计方法。通过所设计的 1.5MW 变速变桨距风力机叶片疲劳寿命估计的算例表明,该方法是可靠和实用的。 展开更多
关键词 风能利用 风力机 玻璃钢叶片 疲劳寿命 动力刚化
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风力发电讲座 第二讲 风力机的工作原理和气动力特性 被引量：43
5
作者 倪受元 《太阳能》 2000年第3期12-16,共5页
风能是我国目前开发利用比较成熟的一种新能源 ,风电事业正在我国蓬勃发展。为了帮助读者了解风力发电知识 ,我们请长期从事风力发电研究工作的中国科学院电工研究所倪受元研究员撰写了《风力发电》讲座 ,以飨读者。
关键词 风力发电 风力机 工作原理 气动力特性 技术讲座
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基于直流电动机的风力机特性模拟 被引量：73
6
作者 刘其辉 贺益康 赵仁德 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第7期134-139,共6页
为采用直流电动机模拟风力机特性以满足实验室风力发电研究的需要,分析了风力机和直流电动机的运行原理,探讨了各自的功率及转矩特性,对比研究了两者运行特性的异同。制定了实现简单、特性优良的转矩模拟方案,它通过控制直流电动机电枢... 为采用直流电动机模拟风力机特性以满足实验室风力发电研究的需要,分析了风力机和直流电动机的运行原理,探讨了各自的功率及转矩特性,对比研究了两者运行特性的异同。制定了实现简单、特性优良的转矩模拟方案,它通过控制直流电动机电枢绕组电流来实现风力机转矩特性的模拟。建立了由PC机、数据采集卡和晶闸管调速器构成的风力机模拟硬件平台,开发了风力机模拟监控软件,在此基础上组成了完整的风力机特性模拟系统。对风速变化及机组转速变化两种典型运行条件下的风力机运行特性进行了模拟实验,模拟结果与理论数据达到了高度的吻合。基于转矩模拟算法的风力机特性模拟方案,可方便地应用于实验室条件下风力发电技术的研究。 展开更多
关键词 风力机 直流电动机 模拟 特性 风力发电
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风力机特性的直流电机模拟 被引量：57
7
作者 卞松江 潘再平 贺益康 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期360-364,共5页
分析了风力机运行特性及其最佳风能利用原理 ,通过仿真及实验验证了采用直流电机的输出特性模拟风力机的最大输出功率曲线的可行性 ,给出了模拟系统的硬件结构 ,为在实验室条件下模拟风力机的重要运行特性提供了一个实用的方法。
关键词 风力机 直流电机 模拟 运行特性 最大输出功率曲线
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行星齿轮箱齿轮分布式故障振动频谱特征 被引量：76
8
作者 冯志鹏 褚福磊 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期118-125,21,共8页
深入透彻地了解振动信号的频谱结构,有助于通过简单易行的频谱分析对行星齿轮箱进行故障诊断。考虑齿轮制造误差和分布式故障对啮合振动的调幅调频作用、以及行星轮通过效应对振动测试信号的调幅作用,建立了行星齿轮箱正常和分布式故障... 深入透彻地了解振动信号的频谱结构,有助于通过简单易行的频谱分析对行星齿轮箱进行故障诊断。考虑齿轮制造误差和分布式故障对啮合振动的调幅调频作用、以及行星轮通过效应对振动测试信号的调幅作用,建立了行星齿轮箱正常和分布式故障状态下的振动信号模型,推导了频谱解析表达式。给出了太阳轮、行星轮和齿圈分布式故障特征频率的计算公式。通过实验信号分析验证了上述理论分析结果,基于频谱分析诊断了自然产生发展的齿轮分布式故障。 展开更多
关键词 风力机 行星齿轮箱 分布式故障 振动信号模型 特征频率 调制 频谱
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大型水平轴风力机传动系统的动力学研究 被引量：42
9
作者 陈严 欧阳高飞 叶枝全 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期729-734,共6页
风力机传动系统动力学是风力机动态性能分析和控制系统设计的重要基础。采用弹簧 质量-阻尼系统结构以及风力机运行机理,建立了风力机传动系统的刚性轴模型和柔性轴模型,确定了相应的仿真分析方法。在此基础上以并网型300kW水平轴风力... 风力机传动系统动力学是风力机动态性能分析和控制系统设计的重要基础。采用弹簧 质量-阻尼系统结构以及风力机运行机理,建立了风力机传动系统的刚性轴模型和柔性轴模型,确定了相应的仿真分析方法。在此基础上以并网型300kW水平轴风力机为分析对象,对其传动系统在紊流风场作用下的动力学性能进行了仿真计算并分析了计算结果。 展开更多
关键词 风力机 传动系统 动态特性
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大型风力发电机组独立桨叶控制系统 被引量：62
10
作者 林勇刚 李伟 +2 位作者 陈晓波 顾海港 叶杭冶 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期780-786,共7页
设计出独立桨叶控制系统的机构方案,依据空气动力学分析,提出模糊控制结合以桨叶空间方位角作为主体因素的加权系数的控制策略,建立了系统模型,仿真结果表明,在风速高于额定风速时,作用在桨叶上的负载波动大为减小,输出功率维持在额定... 设计出独立桨叶控制系统的机构方案,依据空气动力学分析,提出模糊控制结合以桨叶空间方位角作为主体因素的加权系数的控制策略,建立了系统模型,仿真结果表明,在风速高于额定风速时,作用在桨叶上的负载波动大为减小,输出功率维持在额定功率附近。 展开更多
关键词 风力机 独立桨叶控制 统一桨叶控制 模糊控制 权系数
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大型风力机叶片研究现状与发展趋势 被引量：72
11
作者 胡燕平 戴巨川 刘德顺 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第20期140-151,共12页
叶片是风力机最为关键的部件之一,叶片、轮毂组成的风轮是能量捕获机构,将风能转变为机械能,与此同时,叶片又是风力机力源,主要承载部件,对整个风力机安全运行起着关键作用。在对大型风力机及其叶片产业发展现状分析基础上,从气动外形... 叶片是风力机最为关键的部件之一,叶片、轮毂组成的风轮是能量捕获机构,将风能转变为机械能,与此同时,叶片又是风力机力源,主要承载部件,对整个风力机安全运行起着关键作用。在对大型风力机及其叶片产业发展现状分析基础上,从气动外形与结构设计现状、运行监测与控制技术现状、发展趋势与有待研究的问题等几个角度进行较为全面的梳理总结,从而从总体上把握现代大型风力机叶片研究现状及发展趋势。指出今后将在针对抗台风叶片、低风速叶片、仿生叶片和低噪音叶片等的个性化设计,具有外部载荷环境和自身结构状态变化感知功能的智能风力机叶片设计等方面进一步发展;已经形成的风力机叶片设计、制造及运行监控理论等还要随着大批量风力机全生命周期服役实践,进一步完善和发展。 展开更多
关键词 风力机 叶片设计 能量捕获 运行监控 全生命周期
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风电机组等效模型对机组暂态稳定分析结果的影响 被引量：60
12
作者 李辉 韩力 +1 位作者 赵斌 陈哲 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第17期105-111,共7页
该文应用等效集中质量法,建立了同时考虑风力机叶片弯曲柔性以及风力机和发电机之间传动轴扭转柔性的风力机3个质量块等效模型。结合并网笼型异步发电机的电磁暂态模型,以额定功率330kW(MADE-AE30)和3MW的风力发电机组为例,在电网电压... 该文应用等效集中质量法,建立了同时考虑风力机叶片弯曲柔性以及风力机和发电机之间传动轴扭转柔性的风力机3个质量块等效模型。结合并网笼型异步发电机的电磁暂态模型,以额定功率330kW(MADE-AE30)和3MW的风力发电机组为例,在电网电压骤降和机械大扰动下,与风力机传统1个、2个质量块等效模型的机组暂态稳定性进行了仿真比较。分析了叶片不同弯曲柔性、不同折断点位置对3MW风电机组电暂态稳定性的影响。结果表明,该文建立的风力机等效模型对准确分析风力发电机组暂态稳定性是必要和有效的。 展开更多
关键词 风力发电 暂态稳定性 笼型异步发电机 风力机 叶片柔性 传动轴 等效模型
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大型风力机复合材料叶片技术及进展 被引量：54
13
作者 陈宗来 陈余岳 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期53-56,共4页
本文介绍了大型风力机复合材料叶片技术现状,叙述叶片气动、结构、工艺等关键技术。随着风力机组向大容量方向发展及海上风能的开发利用,将对风力机复合材料叶片的设计、材料及制造提出了挑战。
关键词 复合材料 风力机 叶片
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风力机玻璃钢叶片疲劳寿命分析 被引量：51
14
作者 李德源 叶枝全 +1 位作者 陈严 包能胜 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期592-598,共7页
该文对大型风力机玻璃钢叶片疲劳寿命的工程估算方法进行了研究。运用片条理论分析了影响风力机叶片疲劳寿命的气动载荷分布;根据有限元模态叠加法,计算了叶片在气动力、重力和旋转惯性力等确定性载荷作用下的动态应力响应;介绍了玻璃... 该文对大型风力机玻璃钢叶片疲劳寿命的工程估算方法进行了研究。运用片条理论分析了影响风力机叶片疲劳寿命的气动载荷分布;根据有限元模态叠加法,计算了叶片在气动力、重力和旋转惯性力等确定性载荷作用下的动态应力响应;介绍了玻璃钢材料的疲劳破坏过程、破坏准则,探讨了玻璃钢材料疲劳性能及疲劳寿命估计方法;最后,运用PalmgrenMiner的线性疲劳损伤累积法则提出了一种玻璃钢叶片安全寿命估计方法。通过所设计的1 5兆瓦变速变桨距风力机叶片疲劳寿命估计的算例表明,本文提出的玻璃钢叶片疲劳寿命估计方法是可靠和实用的。 展开更多
关键词 风力机 玻璃钢叶片 疲劳寿命
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风力机齿轮箱故障诊断 被引量：47
15
作者 唐新安 谢志明 +1 位作者 王哲 吴金强 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2007年第1期120-124,共5页
对齿轮箱做振动测试和分析,通过模式识别找到齿轮箱损坏时呈现的特性,为齿轮箱故障诊断提供依据。
关键词 振动与波 风力机 齿轮箱 振动分析 故障诊断
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风力机叶片设计的新方法 被引量：33
16
作者 包耳 邵晓荣 刘德庸 《机械设计》 CSCD 北大核心 2005年第2期24-26,共3页
根据水平轴风力机转子的涡流气动模型,从能量的角度入手,考虑干涉因子和翼型阻力,提出了叶片翼型设计的一种新型计算方法。
关键词 风力机 叶片设计 双重优化
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风力发电讲座 第一讲 风力机的类型与结构 被引量：21
17
作者 倪受元 《太阳能》 2000年第2期6-10,共5页
风能是我国目前开发利用比较成熟的一种新能源 ,风电事业正在我国蓬勃发展。为了帮助读者了解风力发电知识 ,我们请长期从事风力发电研究工作的中国科学院电工研究所倪受元研究员撰写了《风力发电》讲座 ,以飨读者。
关键词 风力发电 技术讲座 风力机 类型 结构
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600KW风力机塔架结构的仿真设计 被引量：41
18
作者 谢峰 赵吉文 +1 位作者 沈维蕾 周必诚 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第1期70-72,90,共4页
采用先进的数值模拟技术对600KW风力机的塔架进行了静、动态分析。在静力分析中,分析了塔架所受的最大载荷,及对应的最大应力,并对其强度进行了校核。在动态分析中,计算出了塔架前五阶固有频率。为了优化塔架的结构参数,采用正交设计对... 采用先进的数值模拟技术对600KW风力机的塔架进行了静、动态分析。在静力分析中,分析了塔架所受的最大载荷,及对应的最大应力,并对其强度进行了校核。在动态分析中,计算出了塔架前五阶固有频率。为了优化塔架的结构参数,采用正交设计对其结构尺寸进行了优化。本文的研究为风力机的仿真设计创出了一条新的路子。 展开更多
关键词 风力机 塔架 仿真设计 有限元
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风力机新系列翼型气动性能研究 被引量：32
19
作者 叶枝全 黄继雄 +1 位作者 陈严 曹人靖 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期211-216,共6页
风力机翼型气动性能是风力机气动设计和性能分析的重要基础。采用粘性和无粘性结合的分析计算方法 ,对风力机新系列翼型进行了气动性能研究 ,用低雷诺数翼型分析和设计软件XFOIL分析了FFA W3系列两种翼型在不同雷诺数和不同马赫数下的... 风力机翼型气动性能是风力机气动设计和性能分析的重要基础。采用粘性和无粘性结合的分析计算方法 ,对风力机新系列翼型进行了气动性能研究 ,用低雷诺数翼型分析和设计软件XFOIL分析了FFA W3系列两种翼型在不同雷诺数和不同马赫数下的气动性能 ,并与实验数据进行了比较 。 展开更多
关键词 风力机 翼型 气动性能 雷诺数 马赫数 风力发电 粘性 无粘性 FFA-W3系列翼型 航空翼型
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水平轴风力机叶片动态响应分析 被引量：50
20
作者 刘雄 李钢强 +1 位作者 陈严 叶枝全 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期128-134,141,共8页
为了获得水平轴风力机叶片在时变载荷作用下的动态响应,把叶片简化成悬臂梁,利用二结点梁单元进行离散化建模,并考虑由于叶片旋转所产生的离心刚化作用和气动阻尼作用,分析叶片弯曲振动的固有动力特性。在建立叶片结构动力学运动方程、... 为了获得水平轴风力机叶片在时变载荷作用下的动态响应,把叶片简化成悬臂梁,利用二结点梁单元进行离散化建模,并考虑由于叶片旋转所产生的离心刚化作用和气动阻尼作用,分析叶片弯曲振动的固有动力特性。在建立叶片结构动力学运动方程、计算叶片所受时变载荷的基础上,运用Newmark法和模态叠加原理对风力机叶片的动态响应进行计算,编制相应的有限元计算程序。以某1.0MW风力机为例,仿真其在湍流风场作用下的发电工况,获得其叶片的结构动力响应。仿真结果表明,大型水平轴风力机叶片在工作过程中承受较大的振动和变形,离心刚化和气动阻尼作用都对其结构动力响应有着较大影响。 展开更多
关键词 风力机 叶片 动态响应 离心刚化 气动阻尼
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