gh bladed 理论手册

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1、GHBladed理论手册1.绪论1.1目的GHBladed是一个关于风力发电机性能和负载计算的集成软件包。应用于以下方面：●风力发电机初步设计●详细设计及部件规范●风力发电机的验证本软件有着尖端的用户绘图界面，允许用户直接完成下列任务：●所有风机参数，风速输入和载荷的规范。●稳态特性的快速计算，包括：◇空气动力学数据◇性能系数◇功率曲线◇稳定运行载荷◇稳定停机载荷●完成以下动态仿真：◇正常运行◇启动◇正常与紧急停车◇空转◇停车◇动态功率曲线●所得结果的后期处理：◇基本统计◇周期分量分析◇概率密度，峰值和平面交叉分析◇

2、谱分析◇交叉普，一致性和传递功能分析◇雨流周期计算和疲劳分析◇变量的集合◇产生的年功率◇最终载荷（恶劣状况的可鉴别性）◇严重闪变●陈述：结果可以以图解形式描述或整理成文字报告。1.1理论背景GH计算风机性能和载荷的方法已经研发了好多年。这种主要的研发目标已经取得了用于风机设计和验证的可靠工具。本软件中的模型和理论方法已经通过许多不同型号和配置的风机的监控数据被加以验证，包括：●WEGMS-1，UK，1991●HowdenHWP300andHWP330,USA,1993●WCN25mHAT,Netherland,199

3、3●Newinco500Kw,Netherland,1993●Nordex26m,Denmark,1993●NibeA,Denmark,1993●HolecWPS30,Netherlands,1993●RivaCalzoniM30,Italy,1993●Nordtank300KW,Denmark,1994●WindMaster750kw,Netherlands,1994●Tjaereborg2MW,Denmark,1994●ZondZ-40,USA,1994●Nordtank500KW,UK,1995●VestasV

4、27,Greece,1995●Danwin200kw,Sweden,1995●Carter300kw,UK,1995●NedWind50,1MW,Netherlands,1996●DESA,300KW,Spain1997●NTK600,UK,1998●WestMedit,Italy,1998●Nordex1.3MW,Germany,1999●TheWindTurbineCompany350kw,USA,2000●Windtec1.3MW,Austria,2000●WEGMS-4400KW,UK,2000●EHN1.3

5、MW,Spain,2001●Vestas2MW,UK,2001●Lagerwey750Netherlangds,2001●Vergnet200,France2001这些文献描述了GHBladed软件中不同模型和具体的数字方法的理论背景。1.2支持GHBladed软件提供一年的维护和支持协议，本协议可持续更新。这项支持包括使用电话的热线帮助服务，传真或电子邮件：电话：+44（0）1179729900传真：+44（0）1179729901E-mail：bladed@bristol.garradhassan.co.uk1.

6、4文件除了本理论手册，还有GHBladed用户手册用以介绍编码的使用。1.5感谢发展于JOULEII项目下的GHBladed得到了欧洲协会的代理的帮助，其项目编号为JOU2-CT92-0198。1.空气动力学由本公司提供的风轮空气动力学的建模是以对组合叶素确定一个好的处理和动力理论为基础的。动力理论的两个主要的扩展是用来选择编码以处理空气动力学的不稳定性。这两个扩展中的第一个允许尾迹的动力学的使用，第二个通过使用一个失速滞后模型给出动力学失速的陈述。下面给出由Bladed提供的风轮的空气动力学的运用的不同方面的理论背

7、景。2.1组合叶素和动量理论由Bladed提供的空气动力学模型的核心是组合叶素和动量理论。风轮空气动力学的运用的特点描述如下。2.1.1起动圆盘模型为了帮助理解组合叶素和动量理论，开始时将风轮看作是一个起动圆盘是非常有用的。尽管这一模型非常简单，它还是为风轮的空气动力学提供了颇有价值的视野。风力发电机是通过在穿过风轮横扫面的静压产生一个级变来从风中吸取能量的。当气流到达风轮时它逐渐降速，导致静压得降低，通过风轮圆盘的静压的减少导致了后面的气流形成了一个次级气压。当气流为下风向时，气压就会爬回到导致风速进一步降低的气流

8、值。因此风的动能就会减少，而这些动能是可以由发电机转化为有用能的。在以上描述的起动圆盘模型的过程中，在风轮圆盘的风速与上风向的风速有下面的联系：在风轮圆盘处减小的风速明显的由的大小决定，是轴向流动感应因数或流入因数。通过应用Bernoulli等式并假定流动是均衡的和不可压缩的，由风轮所产生的功率可由下式给出：此处是空气密度，A是风轮圆盘的面积。