大型風(fēng)電機組葉片顫振特性的研究.pdf

1、我區(qū)位于西北內(nèi)陸的高原區(qū)，是典型的大陸性半干旱半濕潤氣候，氣候相對比較干燥，風(fēng)沙較大，平均海拔超過1000m。目前我區(qū)的風(fēng)電場大多數(shù)是位于像長頭山、紅寺堡、麻黃山、大水坑、大戰(zhàn)場、太陽山等環(huán)境比較惡劣的地區(qū)，這樣就使得風(fēng)力機經(jīng)常會受到雷電、沙塵、冰雪等惡劣環(huán)境的侵襲。據(jù)風(fēng)電場相關(guān)統(tǒng)計，風(fēng)力機的葉片在整機中的故障率約占三分之一左右。由于風(fēng)力機葉片經(jīng)常處于隨機風(fēng)載作用下運轉(zhuǎn)，在這種工況下，葉片極易出現(xiàn)顫振現(xiàn)象。許多情況下，顫振是有害的，它常

2、常是造成機械結(jié)構(gòu)破壞和失效以及導(dǎo)致災(zāi)難性事故的主要原因之一。應(yīng)合作企業(yè)的要求，通過對風(fēng)力發(fā)電機葉片的顫振分析研究可以將對葉片出現(xiàn)事故后的被動維修變?yōu)樵O(shè)計之初就對顫振問題的預(yù)防。從根本上減少或預(yù)防風(fēng)力機故障的發(fā)生。
　　通過對太陽山地區(qū)運行的風(fēng)力機近幾年出現(xiàn)故障的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，以及運維人員的維修經(jīng)歷知道，風(fēng)力機葉片因顫振而出現(xiàn)的故障時有發(fā)生，因此應(yīng)企業(yè)的要求對風(fēng)力機顫振的問題進行展開研究，希望在分析的過程中能夠提出一種有效抑制葉片顫振的

3、方法，以此來減輕企業(yè)運維人員的工作量，同時為企業(yè)節(jié)約一定的維修成本。太陽山風(fēng)電場位于吳忠市太陽山開發(fā)區(qū)，裝機總量已超過290MW，運行的風(fēng)力機主要以1.0MW、1.5MW、2.5MW為主。本文以太陽山地區(qū)運行的1.5MW的風(fēng)力機的葉片為研究對象，對葉片在運行過程中產(chǎn)生的顫振問題進行研究和分析。根據(jù)葉片的基本結(jié)構(gòu)和受力情況對翼型建立相應(yīng)的物理模型，并推導(dǎo)出翼型的運動微分方程:從氣動彈性力學(xué)問題出發(fā)，分析葉片顫振發(fā)生的機理，研究葉片氣動彈性