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原创 仿真工具 | Bladed稳态计算
在使用稳态计算时,不使用外部控制器。当我们选中steady power curve时,需要定义在红色方框中的相关参数。当各个参数全部定义完成时,steady power curve右侧黄色圆钮变为绿色。再点击Run Now,就可以运行了。稳态计算常被用来分析整机初步设计的合理性,如风能利用系数Cp(power coefficient)、稳态功率曲线、攻角、桨距角、转速、扭矩等。各个模块差异微小,容易引起混淆,下面将各个稳态计算模块整理出来,加以区别。另外,Bladed各个版本有很大差异,本文仅做要点提示。
2024-01-28 15:12:43 469 2
原创 叶片 | 风力机叶片结构频率和阻尼比
上图中的结构阻尼比是通过实验室测试辨识得出的,为了获得更高的信噪比,叶尖位移较大,引入了气动阻尼,尤其是增加了挥舞方向的阻尼比,导致结构阻尼比辨识不准确。相当于给叶片做了三维拉伸,各个方向拉伸到原来的5倍,但是重量达不到三次方的关系、不会是5^3=125倍,因为叶片基本是空心的。如果我们把叶片做个缩放,放大5倍到70米,达到实际的叶片长度,重量大概是20吨,和实际用的叶片差不多。实际叶片的挥舞频率大概是2.5/5=0.5Hz,即频率之比是长度之比的倒数。因为叶片的阻尼比主要与叶片中的复合材料相关,如下表。
2024-01-23 17:41:59 390
原创 叶片 | 风力机叶片设计简化定量分析(三)——尾流旋转损失
以下为几个参数对发电量有重要影响,排名分先后。结论:升阻比>叶尖损失>尾流旋转三、尾流旋转损失尾迹旋转损失是由角动量守恒引起的能量损失。通过叶轮旋转运动提取能量时,旋转叶轮对流体产生一个大小相等、方向相反的力,导致流体跟随叶轮旋转,带走了一部分能量。由于能量守恒,发生了尾流旋转损失,主要发生在叶根处。这里不做详细推导,只给出一个定量的公式以DTU10MW为例,叶尖速比7.5,尾流旋转引起的功率损失为1%。上述三种损失发生的主要位置如下图红色区域所示,依次为尾流旋转损失、叶尖损失、翼
2021-10-07 12:28:17 399
原创 叶片 | 风力机叶片设计简化定量分析(二)——叶尖损失
以下为几个参数对发电量有重要影响,排名分先后。结论:升阻比>叶尖损失>…>…二、叶尖损失根据普朗特模型,叶轮有效面积为其中,b=πD/B sin∅,是相邻叶尖的距离投影到垂直于合速度w方向上的距离。根据速度三角形,可得当叶尖速比大于5时,叶尖效率为以DTU10MW为例,叶尖速比7.5,叶尖损失引起的功率损失为8%。未完待续。......
2021-10-07 12:20:30 530
原创 叶片 | 风力机叶片设计简化定量分析(一)——阻力损失
风机叶片设计简化定量分析(一)以下为几个对发电量有重要影响的参数,排名分先后。结论:升阻比>…>…>…1 升阻比阻力≠0时,功率微元为阻力=0时,功率微元为因此,阻力对效率的影响是为了通过简单计算获得直观的结论,需要假定只用一个翼型,通过积分,获得叶轮的效率对于叶尖速比λ_D=10,升阻比ε=100,功率损失是10%。对于叶尖速比λ_D=10,升阻比ε=140,功率损失是7%。可见,翼型升阻比对整机效率很大。以DTU10MW样机为例,叶尖速比7.5,升阻比10
2021-10-01 18:29:15 429
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