“九五”成果：风力发电机组设计分析软件

来源：百度文库 编辑：神马文学网 时间：2024/04/27 16:03:21
成果所属专题编号：97-753-01-01
成果主要完成单位：中国直升机设计研究所
联 系 人：庄岳兴
联系电话：0798-8481841-6042，13607987047 传真：0798-8483202
通讯地址：江西省景德镇市602所风能技术开发中心
邮政编码：333001
内容简介：该项成果是在完成国家“九五”重点科技攻关计划“600kw风力发电机组总体设计关键技术的研究”专题的基础上形成的。本软件主要包括：（1）600kw风力发电机组风轮叶片气动外形优化设计软件，主要功能：优化设计水平轴风力发电机组叶片的气动外形，设计变量是弦长分布、相对厚度分布、扭角分布，目标函数是风力机年平均发电机功率，约束条件包括性能约束和结构约束。（2）600kw风力发电机组性能和气动载荷计算软件，主要功能：预测水平轴风力发电机组在各种偏航角下的气动载荷。对于具有可转动叶尖气动刹车的水平轴风力发电机组，还可预测气动刹车被激活后的气动载荷。（3）风力发电机组风轮叶片结构参数计算软件，主要功能：计算风力发电机组叶片的剖面特性，包括叶片沿展向各剖面的抗拉刚度、挥舞、摆振、扭转刚度、线质量、拉心、质心、刚心、惯性矩等；计算整片叶片的总重、展向重心、弦向重心、叶片绕旋转中心的静矩和惯矩、叶片的静挠度等。（4）600kw风力发电机组风轮叶片气弹稳定性分析软件，主要功能：计算在任意风况下，风轮叶片的挥舞-扭转耦合气弹稳定特性，并求解挥舞-扭转气弹稳定临界转速。（5）风力发电机组风轮叶片气动刹车性能计算软件；（6）动力特性计算软件；（7）600kw风力发电机组整机气动／机械稳定性计算软件，主要功能：分析孤立风轮在固定坐标系中的整体气动弹性稳定性，分析风力发电机整体风轮与塔架耦合气动／机械稳定性。（8）风力发电机组设计要求，该标准内容全面，包括风轮、传动系统、机舱、塔架及其基础、控制系统、保护系统、液压系统、刹车装置，以及安装和维修等，能满足风力发电机组设计需要，巨具有一定的先进性，可与国际标准接轨；（9）风力发电机组型号强度规范剪裁；（10）风力发电机组疲劳评估方法等。
本软件与国外同类软件相比，更加适用于风力发电机组的开发，如：叶片气动外形优化设计软件、结构参数计算软件、气动刹车性能计算软件、整机气动／机械稳定性计算软件等是国外商用软件中没有的、而在设计开发中必需的软件。
本软件设计指标：风轮风能利用系数CP≥0.44；超速状态气动刹车在16秒内，转速降低40％。
风力发电机组叶片翼型数据库是叶片设计的基础，已经用于600kw风力发电机组叶片国产化设计中，取得满意的效果。风力发电机组设计软件，是按工程化软件要求开发的，部分软件已用于 200kw风力发电机组设计；风力发电机组设计软件可用于 600kw风力发电机组和兆瓦级风力发电机组设计、分析。
风能是一种可再生的洁净能源，开发利用风能，发展风电事业利国利民。风力发电机组总体设计技术是研制风力发电机组的核心，结合我国风力资源状况、生产条件，利用已经掌握的风力发电机组总体设计技术、研制有自主知识产权的风力发电机组具有十分重要的意义。
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