gbt 13981-1992 风力机设计通用要求

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1、621-548UFD1C1噶I4i"中华人民共和国国家标准GB/T13981一92风力机设计通用要求Designgeneralrequirementsforwindenergyconversionsystem1992门2一17发布1993一07一01实施发布国家技术监督局中华人民共和国国家标准风力机设计通用要求GB/T13981一92Designgeneralrequirementsforwindenergyconversionsystem1主题内容与适用范围本标准规定了风力机的主要设计原则和使用环境、载荷、气动设计、结构设计等方面的设计要求。本标准适用于

2、中、小型水平轴风力机的设计。其他类型的风力机设计可参照使用。2引用标准GB8974风力机术语3术语、符号3门术语设计时采用的术语应符合GB8974的规定。3.2符号D—风轮直径;。—风轮实度;B—风轮叶片数;又—叶尖速度比;Po—标准大气密度;C,—风能利用系数;Cm—扭矩系数;‘—轴向推力系数;尸—功率;M—扭矩;P}-额定功率;V—风速;Vm“—安全风速;V}-额定风速;AV—轴向风速变化量;V—平均风速;V,—年平均风速;V;—区间风速增量的中间值;V=—高度H处的风速;Vo—参照高度H。处的风速;国家技术监督局1992一12一17批准1993一07

3、一01实施Gs/T13981一92E,—年输出能量。4设计总则41应具有足够的强度和刚度。4243应具有良好的工艺性和经济性。应具有高的可靠性和良好的使用维护性。4应具有良好的性能:a.系统总效率高;b.工作风速范围宽;c.对电视、电讯传输影响小;d.噪声低;e.重量轻。应满足环境条件要求。5环境条件风力机的设计应考虑对其性能、使用和安全有影响的自然环境条件。5.1大气条件5.1.1标准大气参数(海平面)压力po=101.325kPa温度t。二15'C(或To=288.15K)密度p。一1.225kg/m'5.1.2温度设计时所考虑的环境温度范围一般为一4

4、0-+40'C,5.1.3湿度风力机的设计应考虑湿度的影响。52盐雾风力机的设计应考虑盐雾的影响。5.3冰雪风力机的设计应考虑积雪和结冰的影响。5.A砂尘风力机的设计应考虑砂尘的影响。5.5雷击风力机的设计应考虑雷击的影响。5-6自然风风力机的设计应考虑自然风的特性。5.6.1风速频率风速频率由年风频曲线描述，年风频曲线由风场对风力进行统计、分析并按威布尔分布或瑞利分布给出。典型的年风频曲线如图1所示。GB/T13981一921500尸1481像h成布尔分布曲找1000理旅率小时直方图'.180么45261011121314151617皿月.m/s图1典型

5、的年风频曲线图2风剪切风剪切数学模型为:Vx=(丝}.(1)Vo“。)式中:V=—高度H处的风速，m/6;Va—参照高度H。处的风速，m/6;H—离地面高度，m;H,—参照高度，一般H。为10m;a—考虑地面粗糙度影响的指数，a的取值范围参照表1e表1地面状态口平滑(海面、沙、雪地)0.10^-0.13一般不平滑(短草地、庄稼地、乡村)0.13--0.20不平滑(树林、市郊)0.20-0.27非常不平滑(城区、高大建筑)0.27.0.405.6.3阵风5.6-3.1最大瞬时风速最大瞬时风速等于平均风速与阵风因子的乘积。阵风因子一般取1.5-1-7.5.6

6、-3.2轴向风速变化量轴向风速变化量按式(2)计算:AV=士(。.5~0.7)V··············”····“·“·“····“·“一(2)GB/T13981一92式中:AV—轴向风速变化量.m/s;V—平均风速，m/s,5.6.3.3风向变化角风向变化角为士300~士450a5.6.4安全风速安全风速沿海地区取50m/s，内陆地区取40m/s.5.了其他环境条件风力机的设计还应考虑霉菌、紫外线、酸雨、空气污染作用等环境条件的影响。6气动设计6.1主要参数选取6.1.1切入风速和额定风速风力发电机组的切入风速和额定风速按表2选取，风力提水机组的切

7、人风速和额定风速按表3选风力发电机组参数表机组额定功率0.050.2}0.3」0.5kW额定风速8.9.10m/s切入风速(不大于)3.5.3.7.43.7.44.4.5机组额定功率20I3050}100}200kW额定风速10,12mZs切入风速(不大于)4.5.5风力提水机组参数表风轮直径22.53.2456810n1额定风速7.88mZ，切入风速(不大于)3.5,444.5】勺〕厂5一.风轮直径5.579rl额定风速7.8m/5切入风速(不大于)3.3.5m/s6.1.2停车风速GB/T13981一92高速风力机停车风速不低于18m/s，低速风力机停

8、车风速不低于14m/s,6.1.3风轮直径风力机的风轮直径按式(3