风电装备叶片结构系统的减重及抑振原理

基本信息
批准号:51575296
项目类别:面上项目
资助金额:65.00
负责人:曾攀
学科分类:
依托单位:清华大学
批准年份:2015
结题年份:2019
起止时间:2016-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:骆建彬,陆红亚,杨阳,莫戈,阿丽娅克里木,沈白雪
关键词:
抑振轻量化风机分段式叶片
结项摘要

Wind power has become an important green energy. The core technology of wind turbine is how high-efficiently to capture wind energy and to do real-time control through the blades. As to the world academic research hot point of wind turbine lightweight and vibration-control, and the background of the wind power industry in our country, this project will study a new type structure and principle from lightweight and vibration-control of both blade and connecting wheel hub which are the key problems. Respectively based on the partition of blade to indicate the ability to capture wind energy, the research will focused on the new structure and principle of segment-type pitch blade, the hinged rod structure of connecting wheel hub, the vibration-control with damper, adopting the research method for the model wind tunnel test and theoretical analysis, the numerical simulation and the real wind tests of prototype. Research contents include the wind tunnel test of the segment-type blade model, the rotating aerodynamics principle, the numerical simulation to describe fluid-solid coupling, the force-path of blade-hub strengthen connection, the power variation characteristics and control method, the multi-parameters analysis of vibration-control of blade, the static/vibration/real-wind-test of the experimental prototype. The objective of project are fundamentally to change the existing mechanical structure of the blade form and the manner of bearing, and to provide theory support for the comprehensive lightweight and vibration-control of wind turbine equipment.

风电已成为重要的绿色能源,其核心技术是如何高效率通过叶片来获取风能并进行实时的控制调节。本项目针对大型风电装备叶片结构轻量化及减振抑振这一国际学术研究热点以及我国风电产业的大背景,从叶片轻量化、叶片-轮毂增强连接、叶片系统减振抑振这几个关键问题入手,开展叶片结构的应用基础研究。基于叶片的风能捕获能力分区,分别研究分段式变桨叶片结构及原理、叶片-轮毂增强连接结构及原理、带阻尼器的减振抑振。采用的研究手段为模型风洞试验、理论分析、数值仿真以及试验样机的实风测试。研究内容涉及分段式叶片模型的风洞测试、旋转气动力学原理、流-固耦合数值仿真、叶片-轮毂增强连接的传力路径分析、分段式变桨叶片的功率变化特征及控制方法、叶片减振与抑振性能的多参数耦合分析、试验样机的静力/振动/实风性能测试。本项目的研究可以从根本上改变现有风机叶片的机械结构形式及承力方式,为风机装备的全面轻量化及减振抑振提供理论支持。

项目摘要

风电已成为重要的绿色能源,其核心技术是如何高效率通过叶片来获取风能并进行实时的控制调节。本项目针对大型风电装备叶片结构轻量化及减振抑振这一国际学术研究热点以及我国风电产业的大背景,从叶片轻量化、叶片-轮毂增强连接、叶片系统减振抑振等关键问题入手,开展叶片结构的应用基础研究。首先搭建了一个大口径低速直流式风力测试平台,辅以热线测速系统和粒子图像测速系统,为新型叶片结构的气动性能的研究提供了实验条件。基于叶片的风能捕获能力分区,分别研究分段式变桨叶片结构及原理、叶片-轮毂增强连接结构及原理、带阻尼器的减振抑振。提出折叠变桨风轮概念以及折叠变桨轮毂结构形式,为中小型风机提供新型的叶片变桨方式,该结构在实现叶片有效变桨的同时具备改善变桨结构受力状态的优势。针对大型叶片对刚度与减重的需求的矛盾,提出一种新型半双翼式面外增强叶片,该设计不仅显著提高的结构性能,同时具有更好的空气动力学性能,能够在一定程度上提高能量捕获效率。本项目的研究可以从根本上改变现有风机叶片的机械结构形式及承力方式,为风机装备的全面轻量化及减振抑振提供理论支持。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于分形L系统的水稻根系建模方法研究

基于分形L系统的水稻根系建模方法研究

DOI:10.13836/j.jjau.2020047
发表时间:2020
2

氯盐环境下钢筋混凝土梁的黏结试验研究

氯盐环境下钢筋混凝土梁的黏结试验研究

DOI:10.3969/j.issn.1001-8360.2019.08.011
发表时间:2019
3

基于分形维数和支持向量机的串联电弧故障诊断方法

基于分形维数和支持向量机的串联电弧故障诊断方法

DOI:
发表时间:2016
4

宽弦高速跨音风扇颤振特性研究

宽弦高速跨音风扇颤振特性研究

DOI:
发表时间:2021
5

F_q上一类周期为2p~2的四元广义分圆序列的线性复杂度

F_q上一类周期为2p~2的四元广义分圆序列的线性复杂度

DOI:10.11999/JEIT210095
发表时间:2021

曾攀的其他基金

批准号:10972114
批准年份:2009
资助金额:37.00
项目类别:面上项目
批准号:51275270
批准年份:2012
资助金额:85.00
项目类别:面上项目
批准号:59775017
批准年份:1997
资助金额:13.00
项目类别:面上项目
批准号:50575124
批准年份:2005
资助金额:27.00
项目类别:面上项目
批准号:10172054
批准年份:2001
资助金额:21.00
项目类别:面上项目
批准号:50635050
批准年份:2006
资助金额:160.00
项目类别:重点项目
批准号:19102017
批准年份:1991
资助金额:3.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50175060
批准年份:2001
资助金额:20.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

针对风电装备的全叶片伞型斜轴折叠叶轮结构及变桨原理

批准号:51875305
批准年份:2018
负责人:雷丽萍
学科分类:E0506
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
2

新疆风电装备叶片覆冰及其疲劳损伤建模研究

批准号:51665052
批准年份:2016
负责人:成斌
学科分类:E0504
资助金额:48.00
项目类别:地区科学基金项目
3

大跨斜拉网壳空间结构的耦合风振分析及减振研究

批准号:50278054
批准年份:2002
负责人:周岱
学科分类:E0804
资助金额:22.00
项目类别:面上项目
4

具有自振簧(膜)片的风电叶片流动分离抑制机理研究

批准号:51576133
批准年份:2015
负责人:吴兆春
学科分类:E0607
资助金额:64.00
项目类别:面上项目