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      风力机叶片气动控制技术

      来源:风力发电机_广州太和风力发电设备有限公司 发布时间:2019-04-01 点击次数:

           近年来,风力发电机组的规模不断扩大,激烈的市场竞争促进了技术的不断更新,为了成本控制和安全保障,越来越多的研究者开始关注如何提高风力发电机组的气动效率,优化叶片形状,降低负荷,以及如何提高风机的气动效率。提高叶片寿命周期,其中疲劳载荷水平是影响风力机设计的关键因素。降低疲劳载荷可以显著降低风机的制造和维护成本,无论是提高风机的气动效率还是降低载荷水平,其研究的核心是叶片的气动控制技术,叶片的气动控制在很大程度上取决于本文将在现有研究资料的基础上,对风机叶片的气动控制技术进行探讨。其中一些技术在实际风电机组叶片中得到了广泛的应用,还有一些尚处于研究阶段。
          
           风力机气动控制技术分为主动控制和被动控制两类,如图1所示。被动控制技术是指在不借助外部辅助力的情况下,提高风力机发电效率和降低空气动力负荷的控制方法。常用的被动控制L技术主要有:风力机自由偏航、气动弹性自适应叶片、涡流发生器、叶片扰流器等被动气流控制技术,主动控制技术是指对传统机组偏航、叶片变桨、更先进主动控制等外力控制技术的需要。改变外形和机翼表面吹气/抽吸控制技术等技术。
          
           现代风力机大多采用主动偏航控制,但在早期的风力机和一些现代风力机中仍然可以看到被动偏航。其中最简单的一种是尾舵偏航,它广泛应用于直径几米的小型风力机中?;褂幸恢植喾缙较低?,已成功地应用于小型风力涡轮机中。然而,由于偏航力矩的限制,现代大型风力机既不能使用尾舵,也不能使用横风轮,在一些现代大型风力机上应用的另一种被动偏航技术是顺风风力机采用的自由偏航,这种技术可以节省主动偏航控制系统的成本。避免主动偏航时风向测量的误差。日立在其5兆瓦海上风力涡轮机上采用了这项技术。
          
           在风力发电机组的运行过程中,叶片总是由于弯曲和扭转而变形。攻角的变化会影响叶片的功率和气动载荷。这种现象被称为气动弹性耦合,由于柔性叶片的气动弹性耦合现象是不可避免的,气动弹性耦合特性可用于叶片设计,以适应优化发电和降低疲劳负荷的目标,其中弯曲-扭转耦合是研究最广泛的气动弹性耦合。适应性设计。本设计的目的是增加叶片的扭转角,减小叶片在加载和弯曲时的迎角和载荷。这种技术可以有效地减少阵风引起的载荷波动,提高叶片的疲劳寿命。目前,有两种典型的设计方法:基于材料的耦合和形状。-基于耦合。
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