基于有限元法2mw水平轴风力发电机叶片模态分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com证在允许范围内，对于整机的性能有着至关重要的影表2部分截面参数响。因此在叶片的设计过程中．了解载荷对叶片的影截面编号截面半径形状系数弦长升力曲线安放角响．提前预判风轮叶片的动力特性，有利于设计出结构^／mL。Im斜率‰，(。)合理、安全可靠的叶片，继而保证机组长期、稳定的运l0．480O．83O0行。本文以2MW水平风力发电机叶片为研究对象，建2O．76OO．8300立了三维实体模型，并划分六面体非结构化网格，展开32．002．0282．465O．06915．824有限元分析，并得到了各阶振型的频率分布图。合理的

2、42．401-4152．O230．O6911．759计算结果．为叶片的后续生产、加工提供了理论依据。53．oo0．9461．6890．0698．13263．2O0．7051．4980．0696．0231风力机叶片模型的构建74．o00．5371-3640．0694．25l风力机叶片三维模型建立过程。主要是针对2式(1)和式(2)中，升力系数、阻力系数、升阻MW水平风力机的基本参数(如叶片各截面的坐标、翼比cdCa与攻角的关系由NACA63—430翼型的实验数形参数等)。先建立各个水平截面的平面草图，再利用据测定，如图1～2所示，部分截面参数见表2。三维模型软件CATIA的截面桥接、扫

3、略等命令，生成根据计算出的截面参数，以叶片根部为原点，即可光滑的叶片三维实体模型。建立翼型上各点的空间坐标(，y,z)。1．1模型基本概况l-3叶片三维实体模型的绘制表1部分风力机模型参数2MW水平风力机叶片叶片各截面的坐标点确定后，直接将数据导入机组形式水平式模型的建立步骤为：①根据CATlA的零件建模模块。先以光滑样条曲线连接各个叶片数3模型的基本参数．计算各翼断面的点，生成草绘平面图；再在相邻断面之间，建立风轮直径，m24型断面的弦长、平均斜率等引导线：最后利用桥接命令，将各截面扫掠成整体。单额定风速／(m·s。)10．8参数；②以某一参考点为原个叶片造型完成后，再按照圆周方向

4、对称的法则。在额定功率，MW2点．建立各个参数点的坐标CATIA的零件装配模块中。将其装配成整体。叶片三维叶尖速比8．5系；③根据各点的坐标，绘制实体模型如图3～4所示。最大人流角／(。)10叶片三维模型。模型的具体叶片仰角／(。)52模型固有频率与模态分析参数见表1。1．2叶片翼型参数的计算机组在运行的时候。3个叶片沿对称方向绕主轴叶片翼型的计算，是以叶素理论为依据来进行的，旋转，在离心力的作用下。叶片将发生变形，振动频率即把叶片划分为若干个截面来分别计算。各截面的弦随之改变。以额定工况为例(转速n=15．35r／min)，由图长计算式⋯为：4可知，由于3个叶片沿圆周方向对称，故本

5、文只选择il~i一个叶片作为计算对象，边界条件的设置[5]为：气动载Li=rJ1荷均匀加载在迎风面．其余载荷(主要是离心力、重力)式中：是指与半径rI对应的形状系数；C为升力系直接施加于整个叶片。数：B为风轮叶片数。2．1网格的划分叶片安放角的计算式为：模型的网格划分是实现精确数值计算的关键．因2015／1机械制造53卷第6o5期学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com槽式太阳能聚光器流固耦合模态分析：lc口林红2口肖洪口葛永峰卫口朱天宇t，21．河海大学机电工程学院江苏常州2130222．河海大学海洋与近海工程研究院江苏南通226019摘要：以ANS

6、YSWorkbench有限元软件为仿真平台，对自由状态的槽式太阳能聚光器在不同工作角度下进行模态分析，计算其固有频率和振型。利用流固耦合方法，将流场压力分布加栽到聚光器反光镜的表面上．计算出考虑流固耦合场的模态参数。计算结果表明，其模态参数随角度的变化不明显，流固耦合作用下对模态参数影响明显。关键词：槽式太阳能模态分析流固耦合固有频率振型中图分类号：TH123；TK513文献标识码：A文章编号：1000—4998(2015)01-0012—03太阳能是取之不尽用之不竭的清洁能源．太阳能出该系统的模态参数。为其结构系统的振动分析、振动热发电技术是能源发展的热点。也是国际太阳能技术故障诊

7、断和预报，以及其结构动力特性的优化设计提发展的重点。槽式太阳能热发电技术是目前最为成熟供理论依据。的太阳能热发电技术，且已实现商业化运行[1]．槽式太槽式太阳能聚光器模态理论计算过程如下。阳能热发电是通过聚光器聚焦太阳光，加热集热管内(1)自由模态，即对槽式太阳聚光器模态分析时的工质，为发电站的蒸汽产生系统提供高温热源或直不考虑外力作用下的模态。槽式太阳能聚光器是一个接为汽轮机提供高温蒸汽【2_。多自由度系统，对于该系统，其弹性结构动力学求解方槽式太阳能聚