风力发电技术 作业

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（1）入流角叶素的入流速度c与风轮旋转平面的夹角（2）攻角入流速度c与叶片弦线之间的夹角（3）桨距角（安装角）叶素骨线与风轮旋转平面之间的夹角对于定桨距失速型风机，桨距角为一静态角，此时也称安装角。对于变桨距风机，可以通过改变桨距角调整叶片攻角（4）（5）叶片长度L叶片沿风轮径向方向（或称叶片展向）的最大长度（6）叶片面积叶片面积为叶片在旋转平面上的投影面积。（7）、叶素定义：对叶片进行气动理论分析时，通常可将叶片沿其展向分成若干个微段，称这些微段为叶素。叶片尾端突出的一侧叫叶背，凹陷的一侧叫叶盆。长度参数（1）中弧线：翼型周围内切圆圆心的连线，也可将垂直于弦线度量的上下表面间距离点连线称为中弧线。（8）前缘、后缘翼型中弧线的最前点称为翼型前缘；翼型中弧线的最后点称为翼型后缘。（9）弦线翼型前后缘之间的连线称为翼型的弦线，弦线的长度称为弦长。（10）厚度t翼型周线内切圆的直径称为翼型厚度，也可将垂直于弦线度量的上、下表面的距离称为翼型厚度。（11）弯度f中弧线到弦线的最大距离（12）叶轮实心率（实度）叶轮实心率是衡量叶片数目多少的量。3 2、风机在转动过程中，叶片上往往既有升力又有阻力，阻力风机是靠叶片上的风阻力驱动的。升力机是靠叶片上的升力驱动的。阻力风机是靠迎风横放的流面f上的风阻力驱动的。此阻力为3、水平轴风机是指风机转轴与地面的角度小于15°水平轴风力发电机组可分为叶轮、机舱和塔筒三大部分4、为什么3叶片的风机最常见？①功率系数较高②从动力学角度看，三叶片气动性能较好对于三叶片风机，这种波动相互叠加后，完全平衡。叶轮就像一个圆盘，三叶片叶轮是叶片数目最少的类圆叶轮，运行平稳。从旋转主轴上观察，空间固定的气动中心绕轴旋转；而二叶片风机气动作用中心在叶轮轴心上下移动，使地基和塔架承受很大的疲劳载荷。由于3个均布叶片在叶轮面上的惯性力和气动力较为均匀，故三叶片风机的动力学特性较好，对所有部件的影响小。对于二叶片风机，机舱和塔架的俯仰自振频率与叶片的转动位置有关。当叶片处于垂直位置时，机舱的俯仰自振频率要比叶片在水平位置时的低。这使得风机的动力学特性劣化。③另外，从视觉角度出发，三叶片风机运行均匀对称，而二叶片风机则视之不稳。5、限制功率输出的气动方案根据桨叶是否相对于轮毂转动可分为两种：定桨距调节和变桨调节，变桨调节又包含主动失速（顺风变桨）和迎风变桨两种调节方式。6、实度大的风机（叶片数多），叶尖速比小即转速小，转矩系数大即输出转矩大,（但同时作用于塔架上的推力也越大）适用于提水磨面；实度低的风机（叶片数少），叶尖速比大即转速大，转矩系数小即输出转矩小,适于发电。7、若设平面定轴轮系单级齿轮传动的最大增速比为6:1，某风电机组的发电机需要输入转速为1800r/min,而风轮的输出转速为30r/min，计算此种转速条件下总的增速比为多少，需要几级齿轮传动？此种转速条件下总增速比：；根据单级齿轮传动的最大增速比和总增速比的要求，应考虑3级齿轮传动增速，其最大传动比为若条件变为风轮的输出转速为60r/min8、偏航系统的作用主要有以下几个方面。(1)自动对风。正常运行时偏航控制系统自动对风，即当机舱偏离风向一定角度时，控制系统发出向左或向右调向的指令，机舱开始对风，当达到允许的误差范围内时，自动对风停止。3 (2)自动解缆。当机舱向同一方向累计偏转2.3圈后，若此时风速小于风力发电机组起动风速且无功率输出，则停机，控制系统使机舱反方向旋转2.3圈解绕；若此时机组有功率输出，则暂不自动解绕；若机舱继续向同一方向偏转累计达3圈时，则控制停机，解绕；若因故障自动解绕未成功，在扭缆达4圈时，扭缆机械开关将动作，此时报告扭缆故障，自动停机，等待人工解缆操作。(3)风轮保护。当有特大强风发生时，停机并释放叶尖阻尼板，桨距调到最大，偏航90°背风，以保护风轮免受损坏。9、为实现机组传动链部件间扭矩的传递，传动轮的轴系需要设置必要的连接构件——联轴器。用柔性联轴器的原因：①利用柔性联轴器可以弥补风机安装与运行工程中的轴系误差，解决主传动链不对中的问题，②柔性联轴器还可以增加传动链的系统阻尼，减少震动的传递。8、如图4-7图中表示出两种不同的风速频率曲线：曲线a变化陡峭，其最大频率出现在低风速范围内；曲线b变化平缓，其最大频率向风速较高的范围偏移，表明较高风速出现的频率增大。从风能利用的观点看，曲线b所代表的风况比曲线a表明的要好。（6分）10、主传动链一线式布布置的优点：一线形式布置的主传动链的优点：①传动路径短，较容易实现关键部件（如发电机、齿轮箱）的标准化设计，以便能够由基础工业部门提供这些部件，促进发电机组制造产业链的形成，进而降低风机的成本，同时，也为日后风电机组的运行和维护提供便利。②有利于降低对风电机组发电系统的设计要求，较易控制风电机组的总体成本；③允许风轮变速范围较宽，可以在发电机同步转速的30%范围内运行；④容易实现风电机组部件的标准化设计，设计风险较低；⑤目前尚无关键的技术障碍，对于风电机组大型化的发展趋势有利。3