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《北京交通大学》 2007年
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巨型垂直轴风力发电机组结构静动力特性研究

田海姣  
【摘要】: 近年来,能源问题日益成为人类面临的的最严峻的问题之一。风力发电是近期内技术日趋成熟,具有大规模发展潜力的可再生能源,在远期有可能成为世界重要的替代能源。新型风力机的研制已经日益受到关注,风力发电机可以分为水平轴与垂直轴的,水平轴的风力机出现的较早,技术上也较成熟,但是垂直轴风力机有着优越的性能,是未来风力机发展方向。 巨型垂直轴风力发电机组在结构形式上属于高耸桅杆结构的范畴,工作状态下又具有转子的某些性能,构成了一个桅杆结构和动力转子相互作用的复杂结构体系。本文从转子与纤绳这两个部分分别对巨型垂直轴风力机结构的静力、动力特性进行研究与阐述。 静力计算主要是针对结构系统在离心惯性力作用下转轴、叶片、纤绳及各联结节点所受到的作用。从计算结果中可见,叶片主要受轴向张力,而弯矩则较小,符合材料耐拉伸的特点,对纤绳及杆件来说,在转轴不同的转速下,轴向拉应力与应变变化都较小。 在动力计算部分分别考虑转子部分和纤绳部分的动力特性。对转轴-叶片部分而言,动频率与静止状态时是不同的,与风机转轴转速、纤绳预压力都有关系,即随转速的增大而增大,随纤绳预压力的增大而减小;对纤绳而言,受到转子周期性的激励荷载,要尽量避开共振频率,同时,与频率有关的纤绳风振系数也变得复杂,本文讨论了纤绳的风振系数,对比规范中的1.5,提出了建议值。此外,根据频率与转速的关系,论文中还分别画出了转子与纤绳的共振特性曲线,得到了共振交点,为风力机的进一步设计提供参考。 图45幅,表22个,参考文献60篇。
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TM315

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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【参考文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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4 本报记者 冯济武;湘电集团:携关键技术乘“风”而上[N];中国工业报;2009年
5 记者 马钦麟 实习生 杨珍;发电集团“风驰电掣”[N];宁夏日报;2009年
6 首席记者 吕红丽;中石油首台兆瓦级风力发电机组在“辽河”下线[N];盘锦日报;2009年
7 本报记者 李联慧;东汽第1000台风电机组下线[N];中国工业报;2008年
8 通讯员 严维新 吉志强 记者 贺耀堂;中国国电集团总经理朱永芃来连考察[N];连云港日报;2009年
9 记者 庄云锋;北车风电首台风力发电机组下线[N];济南日报;2010年
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6 王磊;海上风电机组系统动力学建模及仿真分析研究[D];重庆大学;2011年
7 吴宏钢;风力发电机组振动检测及噪声评估研究[D];重庆大学;2010年
8 李俊;大型风电机组整机及关键部件仿真分析与优化设计研究[D];重庆大学;2011年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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5 晁储琰;双馈感应风力发电机组运行控制的物理模拟仿真[D];东北电力大学;2010年
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8 张小科;风力发电机组振动在线监测及故障诊断[D];华北电力大学(北京);2011年
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