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《极端环境对mw级风力发电机轮毂特性的影响分析》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、硕士研究生学位论文新疆大学论文题目(中文):极端环境对MW级风力发电机轮毂特性的影响分析论文题目(外文):AnalysisoftheinfluenceofextremeenvironmentonthecharacteristicsofMWwindturbinehub研究生姓名:王耀辉学科、专业:材料科学与工程研究方向:材料加工工程导师姓名职称:祁文军教授论文答辩日期2015年5月日学位授予日期年月日新疆大学硕士研究生学位论文摘要风能的最好利用就是风力发电,提高风能利用率就必须提高风力发电机设备的性能,随着科学技术的发展,风力发电机日趋大型化,所以它的关键零部件的性能必须满足这种大型化。
2、轮毂作为风力发电机的关键零部件之一,承受着来自叶片的所有动力载荷,主要是将力转化为力矩,起着转换力和力矩的作用,受力最为复杂,机械性能要求特别高。轮毂的工作环境相当复杂,工作高度一般都在50米以上,所以安装以后维护特别困难,所以轮毂的性能要求是比其他风力发电机关键零部件的要求高。我国最近几年的环境变化,尤其是极端环境的频繁出现,比如:平原高温,高原低温,海上极大风速,沙尘,干旱等,这些气候环境直接对风力发电机设备造成了严重的破坏,许多风力发电机还没有达到使用年限就已经报废了,给企业造成了巨大的损失。为了解决这些问题,本文对2MW风力发电机轮毂进行了模拟分析,除了对轮毂受到一般空气动力载
3、荷,惯性载荷,重力载荷等还考虑了极端环境的温度载荷,通过对温度载荷的耦合分析,得出温度载荷对轮毂受力影响非常大,尤其是低温环境,这也验证了最近几年极端天气对轮毂造成的破坏。轮毂的制造都是和相应的叶片成套出现的,风力发电机功率的增大,叶片和轮毂的质量、体积也随着增大,再加上轮毂的安装高度特别高,这样轮毂的制造,运输,维护就更加困难了,为了解决这一困境,本文通过对比分析,将现有的轮毂结构进行优化设计,将其中受力比较小的壁厚部分设计为空心的,将轮毂材料由球墨铸铁优化选择为低合金铸钢,优化设计出既能保证轮毂在极端环境下正常工作,也能解决因为质量大,体积大带来的不便,为轮毂的制造商提供可靠地依据
4、。关键字:轮毂;温度;极大风速;应力;材料I新疆大学硕士研究生学位论文AbstractThewindpoweristhebestutilizationofwindenergy.Toimprovetheutilizationrateofwindenergy,itisnecessarytoimprovetheperformanceofwindturbineequipment.Withthedevelopmentofscienceandtechnology,windturbineshasbecomeincreasinglylarge,sotheperformanceofthekeyparts
5、ofitmustmeetthelargescale.Wheelhub,asoneofthekeycomponentsofwindturbine,underallpowerfromthebladeload,istranslateforceintoamoment,toplaytheroleoftransformationforceandmoment,inwhichstressisthemostcomplex,particularlyhighmechanicalperformancerequirements.TheworkingenvironmentofWheelhubisverycompl
6、ex,workingheightisgenerallyabove50meters,somaintenanceisspeciallydifficultafterinstallation,sotheperformancerequirementsofthewheelishigherthanotherwindturbinerequirementsofkeyparts.Environmentalchangesinrecentyearsinourcountry,especiallythefrequentextremeenvironments,suchashightemperatureplains,
7、lowtemperatureplateau,seawind,dust,droughtandsoon,theseclimateenvironmentdirectlycausedseriousdamagetowindturbineequipment,manywindturbineshadnotreachedtheusefixednumberofyearisdiscarded,whichcausedhugelossestotheenterprise.