一种基于Fluent与UG的风机叶片反求设计的方法

一种基于Fluent与UG的风机叶片反求设计的方法
一种基于Fluent与UG的风机叶片反求设计的方法

风机着火反事故技术措施(新版)

风机着火反事故技术措施(新 版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位:______________________ 姓名:______________________ 日期:______________________ 编号:AQ-SN-0248

风机着火反事故技术措施(新版) 1防止电气引发的火源 1.1每月巡检时,对发电机定子侧接线遥测绝缘; 1.2每月巡检时,检查发电机定子、转子接线有无松动、电缆绝缘层是否有褪色、失去弹性等老化现象,主控柜、变频器控制柜电气接线有无松动,如发现上述情况,应立刻断电并重新紧固; 1.3每月巡检时,检查主断路器灭弧室,并记录主断路器动作次数; 1.4每月巡检时,检查偏航舱电缆拉网和电缆下落处的电缆绝缘层是否有损伤; 1.5每月巡检时,检查电缆是否被油浸蚀,如发现被油侵蚀,应用绝缘清洗液擦拭干净; 1.6每月巡检时,检查副冷却系统水压是否正常,冷却水管接头

是否紧固; 1.7每月巡检时,检查叶片根部和轮毂内接地线,检查叶轮接地碳刷; 1.8每次为发电机前、后轴承填加油脂时,应打开放油口,放出费油脂; 1.9每次登机时,检查塔筒内电缆接头余温; 2防止机械摩擦引发火源 每月巡检时,检查高速刹车盘护罩螺栓是否紧固,如未紧固,应根据相应力矩值进行紧固; 3防止油品助燃 1每次处理漏油时,应防止油品漏在电气线路上; 2每次处理漏油后,应及时擦拭积油盘及地面上的全部漏油; 3每次处理漏油后,应及时将擦油布收集起来,统一处理,不得将其遗留在风机上; 4每月巡检时,检查并清理主冷却风扇电机上的主轴承油脂。 4加强消防检查

风机叶片反事故措施(新版)

Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. (安全管理) 单位:___________________ 姓名:___________________ 日期:___________________ 风机叶片反事故措施(新版)

风机叶片反事故措施(新版)导语:做好准备和保护,以应付攻击或者避免受害,从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见,安全是目的,防范是手段,通过防范的手段达到或实现安全的目的,就是安全防范的基本内涵。 1、每月定期对所有风机叶片外观进行巡视,检查叶片有无变形、漆皮脱落、锈蚀、裂纹等情况,当叶片存在异常噪音时,要立即组织进行检查和修复,防止缺陷扩大。 2、雷雨冰雹等恶劣天气过后第二天,对所有的风机叶片外观进行特殊检查。 3、遇到雷雨冰雹等恶劣天气,必要时采取停机处理,待恶劣天气过后再启动风机。 4、每年风机定期检修维护,对叶片轮毂连接处螺栓力矩严格按照《华北公司金属技术监督实施细则》要求进行。 5、定期更换变桨电池。使桨叶能够正常收桨。 6、检查过程中,发现叶片变形,有裂纹空洞现象,立即停机,防止飞车事故发生,汇报公司领导。 7、质保期结束前必须对机组的叶片进行一次全面、细致、近距离检查。

8、大风天气要加强机组的运行监视工作,当风速超过切出风速仍不切出的,要立即停机对该机组控制参数进行检查。 XX设计有限公司 Your Name Design Co., Ltd.

风机叶片材料 设计与简介

风机叶片材料、设计与工艺简介 核心提示:复合材料风机叶片是风力发电系统的关键动部件,直接影响着整个系统的性能,并要具有长期在户外自然环境条件下使用的耐候性和合理的价格。因此,叶片的材料、设计和制造质量水平十分重要,被视为风力发电系统的关键技术和技术水平代表。 复合材料风机叶片是风力发电系统的关键动部件,直接影响着整个系统的性能,并要具有长期在户外自然环境条件下使用的耐候性和合理的价格。因此,叶片的材料、设计和制造质量水平十分重要,被视为风力发电系统的关键技术和技术水平代表。影响风机叶片相关性能的因素主要有原材料、风机叶片设计及叶片的制造工艺三种。 一风机叶片的原料 目前的风力发电机叶片基本上是由聚酯树脂、乙烯基树脂和环氧树脂等热固性基体树脂与E-玻璃纤维、S-玻璃纤维、碳纤维等增强材料,通过手工铺放或树脂注入等成型工艺复合而成。 对于同一种基体树脂来讲,采用玻璃纤维增强的复合材料制造的叶片的强度和刚度的性能要差于采用碳纤维增强的复合材料制造的叶片的性能。但是,碳纤维的价格目前是玻璃纤维的10左右。由于价格的因素,目前的叶片制造采用的增强材料主要以玻璃纤维为主。随着叶片长度不断增加,叶片对增强材料的强度和刚性等性能也提出了新的要求,玻璃纤维在大型复合材料叶片制造中逐渐出现性能方面的不足。为了保证叶片能够安全的承担风温度等外界载荷,风机叶片可以采用玻璃纤维/碳纤维混杂复合材料结构,尤其是在翼缘等对材料强度和刚度要求较高的部位,则使用碳纤维作为增强材料。这样,不仅可以提高叶片的承载能力,由于碳纤维具有导电性,也可以有效地避免雷击对叶片造成的损伤。 风电机组在工作过程中,风机叶片要承受强大的风载荷、气体冲刷、砂石粒子冲击、紫外线照射等外界的作用。为了提高复合材料叶片的承担载荷、耐腐蚀和耐冲刷等性能,必须对树脂基体系统进行精心设计和改进,采用性能优异的环氧树脂代替不饱和聚酯树脂,改善玻璃纤维/树脂界面的粘结性能,提高叶片的承载能力,扩大玻璃纤维在大型叶片中的应用范围。同时,为了提高复合材料叶片在恶劣工作环境中长期使用性能,可以采用耐紫外线辐射的新型环氧树脂系统。 二风机叶片的设技 以最小的叶片重量获得最大的叶片面积,使得叶片具有更高的捕风能力,叶片的优化设计显得十分重要,尤其是符合空气动力学要求的大型复合材料叶片的最佳外形设计和结构优化设计的重要性尤为突出,它是实现叶片的材料/工艺有效结合的软件支撑。另外,计算机

风机着火反事故技术措施

仅供参考[整理] 安全管理文书 风机着火反事故技术措施 日期:__________________ 单位:__________________ 第1 页共4 页

风机着火反事故技术措施 1.1每月巡检时,对发电机定子侧接线遥测绝缘; 1.2每月巡检时,检查发电机定子、转子接线有无松动、电缆绝缘层是否有褪色、失去弹性等老化现象,主控柜、变频器控制柜电气接线有无松动,如发现上述情况,应立刻断电并重新紧固; 1.3每月巡检时,检查主断路器灭弧室,并记录主断路器动作次数; 1.4每月巡检时,检查偏航舱电缆拉网和电缆下落处的电缆绝缘层是否有损伤; 1.5每月巡检时,检查电缆是否被油浸蚀,如发现被油侵蚀,应用绝缘清洗液擦拭干净; 1.6每月巡检时,检查副冷却系统水压是否正常,冷却水管接头是否紧固; 1.7每月巡检时,检查叶片根部和轮毂内接地线,检查叶轮接地碳刷; 1.8每次为发电机前、后轴承填加油脂时,应打开放油口,放出费油脂; 1.9每次登机时,检查塔筒内电缆接头余温; 2防止机械摩擦引发火源 每月巡检时,检查高速刹车盘护罩螺栓是否紧固,如未紧固,应根据相应力矩值进行紧固; 3防止油品助燃 1每次处理漏油时,应防止油品漏在电气线路上; 2每次处理漏油后,应及时擦拭积油盘及地面上的全部漏油; 3每次处理漏油后,应及时将擦油布收集起来,统一处理,不得将 第 2 页共 4 页

其遗留在风机上; 4每月巡检时,检查并清理主冷却风扇电机上的主轴承油脂。 4加强消防检查 每月对机舱、塔筒底部的灭火器检查一次,压力正常,如压力降低及时补压。 第四章风机飞车反事故技术措施 4.1检查安全油缸不漏油 4.2每季度做一次刹车试验 4.3检查刹车片磨损情况,闸块与刹车盘间隙不大于,闸块厚度不小于7mm,刹车盘厚度不小于14mm 4.4风速仪定期检查,保证测速准确 4.5每年对所有停机指令传动一次 4.6检查变桨角度正确 4.7检查蓄能器工作正常 4.8每月对变浆蓄电池组端电压进行测试,并记录;每年对UPS、蓄电池做充放电试验,不合格的及时更换 4.9及时消除影响停车的缺陷 4.10每月巡检时,检查、调整低速轴和高速轴的转速传感器间隙 4.11禁止屏蔽风速、转速等相关故障 第 3 页共 4 页

关于接地变故障反事故措施----风电场、变电站人员必备

1号接地变退出运行期间35kV母线单 相接地控制措施 因1号接地变B相高压绕组匝间短路故障,退出运行,35kV 系统零序电流保护不起作用,制定此措施。 1、当前我场运行方式:110kVXX线15A开关及线路运行;1号主变运行;35kVⅠ段母线运行;35kV A组集电线路310开关及线路运行,35kV B组集电线路330开关及线路运行;1号电容器302开关、2号电容器303开关、1号电抗器304开关检修;1号接地变检修;1-14号升压变运行,1-14号风机运行。 2、接地变退出运行的危害:1)单相接地电弧发生间歇性的熄灭与重燃,会产生弧光接地过电压,其幅值可达4U(U为正常相电压峰值)或者更高,持续时间长,会对电气设备的绝缘造成极大的危害,在绝缘薄弱处形成击穿,造成重大损失。2)由于持续电弧造成空气的游离,破坏了周围空气的绝缘,容易发生相间短路。3)产生铁磁谐振过电压,容易烧坏电压互感器并引起避雷器的损坏甚至可能使避雷器爆炸。 3、运行人员的控制措施:运行人员在值班监盘时若发现35kV系统三相电压出现一相电压明显降低或为零,其他两相电压明显升高或至线电压(正常情况下相电压为20kV左右),此时很可能为35kV系统出现单相接地,运行人员应立即断开1号主变低压侧35A开关,并汇报长乐县调和福州地调以及现场负责人。 4、点检人员的控制措施:1)加强35kV线路的巡视,检查各塔

架电缆屏蔽线绑扎是否牢固,有无出现屏蔽线悬空或飘起的现象,若有应立即汇报领导及控制室运行值班人员。2)在大风天气时到每台风机与架空线路连接的电缆屏蔽线的绑扎是否牢固,有无出现屏蔽线悬空或飘起的现象,若有应立即汇报领导及控制室运行值班人员。3)在大雾细雨天气时,加强线路瓷瓶放电现象。若发现瓷瓶放电现象,应立即汇报领导及控制室运行值班人员。

风机叶片原理和结构

风机叶片的原理、结构和运行维护 潘东浩 第一章风机叶片报涉及的原理 第一节风力机获得的能量 一.气流的动能 1 2 i 3 E= 2 mv =2 p Sv 式中m——气体的质量 S——风轮的扫风面积,单位为m2 v 气体的速度,单位是m/s p ------空气密度,单位是kg/m3 E 气体的动能,单位是W 风力机实际获得的轴功率 P=2 p sJc p 式中P----- 风力机实际获得的轴功率,单位为W; p ------空气密度,单位为kg/m3; S ----- 风轮的扫风面积,单位为m2; v ----- 上游风速,单位为m/s. C p ---------- 风能利用系数 三.风机从风能中获得的能量是有限的,风机的理论最大效率

n Q 0.593 即为贝兹(Betz)理论的极限值。 第二节叶片的受力分析 一.作用在桨叶上的气动力 上图是风轮叶片剖面叶素不考虑诱导速

度情况下的受力分析。在叶片局部剖面上,W是来流速度V和局部线速度U的矢量和。速度W在叶片局部剖面上产生升力dL和阻力dD,通过把dL和dD分解到平行和垂直风轮旋转平面上,即为风轮的轴向推力dFn和旋转切向力dFt。轴向推力作用在风力发电机组塔架上,旋转切向力产生有用的旋转力矩,驱动风轮转动。 上图中的几何关系式如下: W =V U ①=0 + a dFn=dDs in ① +dLcos ① dFt=dLs in ①-dDcos ① dM=rdFt=r(dLsin ①-dDcos①) 其中,①为相对速度W与局部线速度U (旋转平面)的夹角,称为倾斜角;0为弦线和局部 线速度U (旋转平面)的夹角,称为安装角或节距角; a为弦线和相对速度W的夹 角,称为攻角。 ?桨叶角度的调整(安装角)对功率的影响。(定桨距) 改变桨叶节距角的设定会影响额定功率的输出,根据定桨距风力机的特点,应当尽量提高低 风速时的功率系数和考虑高风速时的失速性能。定桨距风力发电机组 在额定风速以下运行时,在低风速区,不同的节距角所对应的功率曲线几乎是重合的。但在 高风速区,节距角的变化,对其最大输出功率(额定功率点)的影响是十分明显的。事实 上,调整桨叶的节距角,只是改变了桨叶对气流的失速点。根据实验结果,节距角越小,气 流对桨叶的失速点越高,其最大输出功率也越高。这就是定桨距风力机可以在不同的空气密 度下调整桨叶安装角的根据。 不同安装角的功率曲线如下图所示: 750KW国产桨叶各安装角实际功率Illi线对比图 ! --------- ——B ----------------! *pitchy—00 P itch=-3. 00 pitcta-L T5 pi 75 ―*—pitch=-Q. 00 * 1 -------- piteh=l.00——= ---------------- i

FLUENT知识点解析(良心出品必属精品)

一、基本设置 1.Double Precision的选择 启动设置如图,这里着重说说Double Precision(双精度)复选框,对于大多数情况,单精度求解器已能很好的满足精度要求,且计算量小,这里我们选择单精度。然而对于以下一些特定的问题,使用双精度求解器可能更有利[1]。 a.几何特征包含某些极端的尺度(如非常长且窄的管道),单精度求解器可能不能足够精确地表达各尺度方向的节点信息。 b.如果几何模型包含多个通过小直径管道相互连接的体,而某一个区域的压力特别大(因为用户只能设定一个总体的参考压力位置),此时,双精度求解器可能更能体现压差带来的流动(如渐缩渐扩管的无粘与可压缩流动模拟)。 c.对于某些高导热系数比或高宽纵比的网格,使用单精度求解器可能会遇到收敛性不佳或精确度不足不足的问题,此时,使用双精度求解器可能会有所帮助。 [1] 李鹏飞,徐敏义,王飞飞.精通CFD工程仿真与案例实战:FLUENT GAMBIT ICEM CFD Tecplot[M]. 北京,人民邮电出版社,2011:114-116

2.网格光顺化 用光滑和交换的方式改善网格:通过Mesh下的Smooth/Swap来实现,可用来提高网格质量,一般用于三角形或四边形网格,不过质量提高的效果一般般,影响较小,网格质量的提高主要还是在网格生成软件里面实现,所以这里不再用光滑和交换的方式改善网格,其原理可参考《FLUENT全攻略》(已下载)。 3.Pressure-based与Density-based 求解器设置如图。下面说一说Pressure-based和Density-based 的区别: Pressure-Based Solver是Fluent的优势,它是基于压力法的求解器,使用的是压力修正算法,求解的控制方程是标量形式的,擅长求解不可压缩流动,对于可压流动也可以求解;Fluent 6.3以前的版本求解器,只有Segregated Solver和Coupled Solver,其实也是Pressure-Based Solver的两种处理方法;

风机着火反事故技术措施

编号:SM-ZD-22501 风机着火反事故技术措施Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制:____________________ 审核:____________________ 批准:____________________ 本文档下载后可任意修改

风机着火反事故技术措施 简介:该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划,达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针,明确执行目标,工作内容,执行方式,执行进度,从而使整体计划目标统一,行动协调,过程有条不紊。文档可直接下载或修改,使用时请详细阅读内容。 1 防止电气引发的火源 1.1 每月巡检时,对发电机定子侧接线遥测绝缘; 1.2每月巡检时,检查发电机定子、转子接线有无松动、电缆绝缘层是否有褪色、失去弹性等老化现象,主控柜、变频器控制柜电气接线有无松动,如发现上述情况,应立刻断电并重新紧固; 1.3 每月巡检时,检查主断路器灭弧室,并记录主断路器动作次数; 1.4 每月巡检时,检查偏航舱电缆拉网和电缆下落处的电缆绝缘层是否有损伤; 1.5 每月巡检时,检查电缆是否被油浸蚀,如发现被油侵蚀,应用绝缘清洗液擦拭干净; 1.6 每月巡检时,检查副冷却系统水压是否正常,冷却水管接头是否紧固;

1.7 每月巡检时,检查叶片根部和轮毂内接地线,检查叶轮接地碳刷; 1.8每次为发电机前、后轴承填加油脂时,应打开放油口,放出费油脂; 1.9 每次登机时,检查塔筒内电缆接头余温; 2 防止机械摩擦引发火源 每月巡检时,检查高速刹车盘护罩螺栓是否紧固,如未紧固,应根据相应力矩值进行紧固; 3 防止油品助燃 1 每次处理漏油时,应防止油品漏在电气线路上; 2 每次处理漏油后,应及时擦拭积油盘及地面上的全部漏油; 3 每次处理漏油后,应及时将擦油布收集起来,统一处理,不得将其遗留在风机上; 4 每月巡检时,检查并清理主冷却风扇电机上的主轴承油脂。 4加强消防检查 每月对机舱、塔筒底部的灭火器检查一次,压力正常,

离心风机CFD模拟及改进

2005 Fluent 中国用户大会论文集 由于CFD计算可以相对准确地给出流体流动的细节,如速度场、压力场、温度场等特性,因而不仅可以准确预测流体产品的整体性能,而且很容易从对流场的分析中发现产品和工程设计中的问题,所以在国外已经逐步得到广泛的应用。另外,跨学科组合优化设计方法也已经成为复杂叶轮产品的设计平台。 如今,CFD技术运用于风机的实例在我国已不少见,但由于计算机计算能力的限制,模型过于简单。如单独一个离心叶轮的流道或单独算一个蜗壳;或运用一个流道与蜗壳迭代计算的方法研究风机内部流动,上述模型均忽略了由于蜗壳型线的非对称而导致叶轮各叶道流动呈现的非对称流动特征,而且从离心风机通道内流场分析来看,各部件间的相互影响很严 重,所以,必须充分考虑它们之间的相互影响,不能孤立地分别研究[2]。 本文应用Fluent流动分析软件,计算某型号离心通风机全流场,详细得到通风机内部流场流动情况,并根据气动流场,对叶轮前盘 形状和蜗壳出口部位等进行优化设计,同 时,运用多学科优化平台软件OPTIMUS集成流体计算软件FLUENT,优化计算通风机进口型线,比较集成优化型线与单独用Fluent 反复计算的结果,两者基本接近,说明集成优化是可信的。 将流动区域分为三部分:通风机进口部分、叶轮和蜗壳。进口部分和蜗壳是静止元件,叶轮转动,采用gambit进行参数化建模。整个通风机的网格数为80 万,网格采用四面体和六面体混合的非结构网格技术。

气体在通风机内流动时,它的气动性能在很大程度上由它本身的造型决定。由于流道形状、哥氏力和粘性力的影响,通风机内的气体流动十分复杂。一般认为气流在叶轮内的相对运动和在静止元件内的绝对运动为定常流,而且通风机内的气体压强变化不大,可忽略气体的压缩性。因此,通风机内的流动是三维、定常、不可压缩流动。求解相对稳定的、三维不可压缩雷诺平均N-S方程,湍流模型采用标准的εκ?两方程模型,采用一阶迎风格式离散方程,用SIMPLE方法求解控制方程。在OPTIMUS提供的优化算法中,采用序列二次规划算法。 3 数值计算结果与分析 3.1原通风机建模及数值模拟原有离心通风机存在风量不足、风压不均匀等问题,所以首先对原通风机模型进行数值模拟,分析其内部气流流动状况,找出问题所在。图 1 原通风机子午面的速度分布表2 原通风机回转面的速度分布叶轮出口部位的速度 分布很不均匀,在叶轮前半部分,叶轮不出风反而进风,所以此处有较多逆流存在。观察叶轮子午面上速度分布如图1所示,可以看到叶轮出口明显的逆流现象。风机出风口有较多逆流现象,如图2所示。通过上述流场仿真计算,可以确定原通风机的气动性能很不好。分析气动流场,认为性能差的原因主要基于三个方面:1叶片进口部位缺乏导流部分,气体流动的流线不能折转,所以造成叶片前半部分压强低,产生逆流。由于叶轮出口有较多逆流,导致进入蜗壳的气流速度不均匀。2原模型叶轮 采用前向叶片,叶轮的前盘采用平前盘。平前盘制造简单,但对气流的流动情况有不良影响[3]。3通风机蜗壳出口的面积过大,所以在蜗壳出口处压力过低而产生较多的逆流。3.2通风机改型优化计算优化是对通风机改型以得到较好 气动性能的过程。针对原通风机模型气动流场中存在的问题,在结构上作一些相应修改。3.2.1 改进模型A 针对原通风机模型计算中存在的叶片前半部分逆流 现象严重的问题,将叶轮前盘改为弧线型,使计算结果改善。但由于将叶轮的前盘改为弧形,而使叶轮出口宽度减小,所以为了不降低流量,将叶轮的轴向尺寸增加。叶轮出口宽度增加到252mm。如此改动后,叶轮沿子午面速度分布如图3所示。改为 弧形前盘,对气流进行导流,则气动性能改善。与原模型相比,通风机的出口风压增加24.9%,出口流量增加17%,轴功率增加9.4%,效率增加7.6%。2005 Fluent 中国用户大会论文集90 气动性能有所改善,但轴功率增加。通过观察通风机内部气流 的流动情况,叶轮进口部位的流动得到好转,但蜗壳出口部位的流动仍然不好,蜗壳

风机叶片的结构优先设计方法

风机叶片的结构优先设计方法 风轮叶片制造技术2008-04-25 08:23 阅读519 评论0 字号:大中小风机叶片的结构优先设计方法 Structure-first Design Approach for Wind Turbine Blades 作者/Authors: Jim Platts,英国剑桥大学制造工程系., Dept of Manufacturing Engineering , Cambridge University, UK 齐海宁, Haining Qi,博能瑞尔科技(北京)有限公司, Beijing Ryle Tech Ltd. CHINA 100062董雷, Denny Dong,博能瑞尔科技(北京)有限公司, Beijing Ryle Tech Ltd. CHINA 100062赵新华, Robin Zhao,北京可汗之风科技有限公司, Beijing KhanWind Tech Ltd. CHINA 100084 关键词: 叶片结构设计,叶片形状设计,结构优先设计方法,结构优良的叶型,竹层积材叶片,设计民主化 Key Words: Blade Structure Design, Blade Aerodynamic Design, Structure-first Design Approach, Good structural shape of blades, Laminated Veneers Bamboo Blade, Design democracy 摘要: 传统的风机叶片设计过程通常包括两个阶段:先进行叶片形状设计,然后是叶片结构设计和材料的选择。这种先后顺序的结果通常是较优的形状设计伴随较难实现的结构设计或较昂贵

风机叶片原理和结构

风机叶片得原理、结构与运行维护 潘东浩 第一章风机叶片报涉及得原理 第一节风力机获得得能量 一.气流得动能 E=mv2=ρSv3 式中m—--———气体得质量 S-—-—--—风轮得扫风面积,单位为m2 v--—---—气体得速度,单位就是m/s ρ------空气密度,单位就是kg/m3 E—-———-—-—-气体得动能,单位就是W 二、风力机实际获得得轴功率 P=ρSv3C p 式中P--—----—风力机实际获得得轴功率,单位为W; ρ-———-—空气密度,单位为kg/m3; S————-—--风轮得扫风面积,单位为m2; v------——上游风速,单位为m/s、 Cp -—----—-—风能利用系数 三。风机从风能中获得得能量就是有限得,风机得理论最大效率 η≈0。593 即为贝兹(Betz)理论得极限值。 第二节叶片得受力分析 一。作用在桨叶上得气动力 上图就是风轮叶片剖面叶素不考虑诱导 速度情况下得受力分析。在叶片局部剖面 上,W就是来流速度V与局部线速度U得矢量 与。速度W在叶片局部剖面上产生升力dL 与阻力dD,通过把dL与dD分解到平行与垂直风轮旋转平面上,即为风轮得轴向推力dFn与旋转切向力dFt。轴向推力作用在风力发电机组塔架上,旋转切向力产生有用得旋转力矩,驱动风轮转动。 上图中得几何关系式如下: Φ=θ+α

dFn=dDsinΦ+dLcosΦ dFt=dLsinΦ-dDcosΦ dM=rdFt=r(dLsinΦ-dDcosΦ) 其中,Φ为相对速度W与局部线速度U(旋转平面)得夹角,称为倾斜角; θ为弦线与局部线速度U(旋转平面)得夹角,称为安装角或节距角; α为弦线与相对速度W得夹角,称为攻角。 二。桨叶角度得调整(安装角)对功率得影响。(定桨距) 改变桨叶节距角得设定会影响额定功率得输出,根据定桨距风力机得特点,应当尽量提高低风速时得功率系数与考虑高风速时得失速性能、定桨距风力发电机组在额定风速以下运行时,在低风速区,不同得节距角所对应得功率曲线几乎就是重合得。但在高风速区,节距角得变化,对其最大输出功率(额定功率点)得影响就是十分明显得。事实上,调整桨叶得节距角,只就是改变了桨叶对气流得失速点。根据实验结果,节距角越小,气流对桨叶得失速点越高,其最大输出功率也越高。这就就是定桨距风力机可以在不同得空气密度下调整桨叶安装角得根据、 不同安装角得功率曲线如下图所示: 第三节 叶片得基本概念 1、叶片长度:叶片径向方向上得最大长度,如图1所示。 图1 叶片长度 2、叶片面积

风电场反事故措施

风电场反事故措施 批准: 审核: 编制: 2018-1-10发布2018-1-15实施XX有限公司发布

目录 一、目的....................................................... - 3 - 二、适用范围................................................... - 3 - 三、编制依据................................................... - 3 - 四、具体措施................................................... - 5 - 1、防止人身伤亡事故措施........................................ - 5 - 2、防止交通事故措施........................................... - 15 - 3、防止误操作事故措施......................................... - 17 - 4、防止电气设备火灾事故措施................................... - 18 - 5、防止风电机组倒塔措施....................................... - 20 - 6、防止风电机组火灾措施....................................... - 24 - 7、防止机舱、风轮和叶片坠落事故措施........................... - 29 - 8、防止风电机组超速事故措施................................... - 30 - 9、防止风电机组雷击事故措施................................... - 32 - 10、防止风电机组大规模脱网事故措施............................ - 33 - 11、防止全场停电事故措施...................................... - 36 - 12、防止变压器(含箱式变压器)和互感器损坏事故措施............ - 40 - 13、防止开关设备事故措施...................................... - 43 - 14、防止电气设备雷击事故措施.................................. - 48 - 15、防止继电保护事故措施...................................... - 51 - 16、防止直流系统事故措施...................................... - 54 - 17、防止倒杆塔和断线事故措施.................................. - 58 - 18、防止风电机组电缆绞断事故措施.............................. - 59 - 19、防止接地网事故措施........................................ - 60 - 20、防止污闪事故措施.......................................... - 61 - 21、防汛事故措施.............................................. - 62 - 22、防暴风雪措施.............................................. - 64 - 23、防止风力机发电机损坏事故措施.............................. - 66 - 24、风电场防寒防冻措施........................................ - 68 -

基于FLUENT的离心风机性能优化

陈一晓?龚一艳?陈小兵?等.基于FLUENT的离心风机性能优化[J].江苏农业科学?2019?47(16):250-254. doi:10.15889/j.issn.1002-1302.2019.16.055 基于FLUENT的离心风机性能优化 陈一晓?龚一艳?陈小兵?张一晓?王一果?缪友谊?刘德江 (农业部南京农业机械化研究所?江苏南京210014) 一一摘要:机械化高效施药是目前对喷药机械的基本要求?风送植保机械被普遍使用?风机是其中的关键部件?因此风 机的性能直接决定了植保机械的性能?采用正交试验方法对影响风机的主要参数进行优化?在FLUENT中对各个正交试验方案进行分析得到?叶片数对风机性能的影响最大?叶片出口安装角对风机性能的影响最小?优化后的风机方案与原风机相比?风机流量增加了3.92%?效率提高了17.07%?采用FLUENT对离心风机进行性能分析可以为优化离心风机性能提供理论依据? 一一关键词:背负式喷雾喷粉机?离心风机?叶轮?FLUENT?流场分析?正交试验?优化性能?最优方案一一中图分类号:S49一一文献标志码:A一一文章编号:1002-1302(2019)16-0250-05收稿日期:2018-03-29 基金项目:国家重点研发计划(编号:2017YFD0200303)?江苏省重点研发计划(现代农业)(编号:BE2016303)?现代农业产业技术体系建设专项-西甜瓜产业技术体系(编号:CARS-25)? 作者简介:陈一晓(1989 )?女?山东德州人?硕士?研究实习员?主要从事植保施药技术与装备研究?E-mail:chenxiao6105@163.com?通信作者:龚一艳?硕士?研究员?主要从事植保施药技术与装备研究?Tel:(025)84346241?E-mail:nnnGongyan@qq.com? 一一背负式喷雾喷粉机是一种典型的小型植保机械?因其轻 便二灵活二效率高的特点已被广泛应用于水稻二棉花二玉米二小麦二果树等大面积农作物病虫害防治?背负式喷雾喷粉机的射程二雾化效果二喷量等关键指标主要取决于离心风机的性能?因此离心风机是背负式喷雾喷粉机的关键部件?它的功 用主要是产生高速气流?将药液破碎雾化或将药粉吹散?并将之送向远方[1]? 背负式喷雾喷粉机上所使用的离心风机均为小型高速离 心风机?风机是风送植保机械的核心部件?良好的风机性能能够提高雾滴喷洒的均匀性?提高沉积量?降低飘移量[2]?虽然目前存在的风送式植保机械种类众多?但是用于风送式植保机械的风机并没有统一标准?风送式植保机械具有射程远二雾化均匀二穿透性好二靶标性好二雾滴飘移少等特点?因此被广泛应用于大田二果园等农药喷洒中[3]?配合不同的地理 位置以及作物本身?风送植保机械存在不同的种类?用于背负式喷雾喷粉机上的小型离心风机由于转速高等特点?离心风机各个参数对其性能的影响并没有明确的理论依据?因此针对不同的小型离心风机进行流场分析以得到各个参数对风机性能影响的研究很有必要?1一离心风机流场数值模拟 所有的流动都必须满足三大物理定律?即质量守恒定律二动力守恒定律以及能量守恒定律?相对应地就可以得到对应的质量守恒方程二动量守恒方程以及能量守恒方程?由于在离心风机中不需要考虑传热问题?因此能量守恒方程不需要考虑在其中? FLUENT中提供的湍流模型种类很多?但是目前还没有 适用于各种流动的湍流模型?因此要根据实际解决的问题及其对精确度的要求选择合适的湍流模型?考虑到风机实际的工作情况?本研究的湍流模型选择为K-ε模型?K-ε模型又分为标准K-ε模型二重整化(RNG)K-ε模型以及可实现K-ε模型?综合考虑风机运动的实际情况?最终选择K-ε模型中的可实现K-ε模型为本研究所用的湍流模型? FLUENT中提供了多种壁面函数处理方法?例如标准壁 面函数法二非平衡壁面函数法以及增强壁面处理?标准壁面函数法利用对数校正法提供了所必需的壁面边界条件?考虑到离心风机内部的结构比较复杂?本研究选择标准壁面函数法作为分析方法? 在流体流动中建立的基本方程为偏微分方程?在理论上可以求得其解?但是由于问题本身的复杂性?并不易得到它们的解析解或者近似解析解?因此在FLUENT中出现了离散化的概念?离散化就是将无限空间中的有效个体映射到有限的空间中?离散化的目的是将连续的偏微分方程组及其定解条件按照特定的规则在计算区域的离散网格上转换为代数方程?以得到连续系统的离散数值逼近解?在FLUENT中可以将控制方程的离散方法分为有限差分法二有限元法和有限体积法?本研究选择的是有限体积法? SIMPLE算法在1972年被提出并得到广泛的应用?是计 算不可压流场的主要方法?是后来对其算法进行改进与发展的基础?SIMPLEC算法的基本思想与SIMPLE算法一致?但是对通量的修正方法进行了改进?加快了收敛速度?本研究中求解算法采用的是SIMPLEC算法? 在FLUENT中通常认为残差小于10-3时为收敛?因此在对离心风机的内部流场进行分析时?对变量的监控指标设定为10-3? 2一离心风机内部流场模拟结果分析2.1一离心风机模型的建立 本研究的离心风机主要被应用在背负式喷雾喷粉机上? 因此采用前向叶轮和前弯式叶片?在Pro/ENGINEER软件 052 江苏农业科学一2019年第47卷第16期

风机叶片基础学习知识原理和结构

!-风机叶片的原理、结构和运行维护 潘东浩 第一章风机叶片报涉及的原理第一节风力机获得的能量一.气流的动能 E= 2 mv2= 2 p Sv3 式中m——气体的质量 S——风轮的扫风面积,单位为m2 v ----- 气体的速度,单位是m/s p ------空气密度,单位是kg/m3 E ----- 气体的动能,单位是W 风力机实际获得的轴功率 P=2 p SV3C P 式中P ------ 风力机实际获得的轴功率,单位为W; p ------空气密度,单位为kg/m3; S ----- 风轮的扫风面积,单位为m2; v ----- 上游风速,单位为m/s. C P---- 风能利用系数 三.风机从风能中获得的能量是有限的,风机的理论最大效率 n~ 0.593 即为贝兹(Betz)理论的极限值。 第二节叶片的受力分析 一.作用在桨叶上的气动力 上图是风轮叶片剖面叶素不考虑诱导速度情况下 的受力分析。在叶片局部剖面上,W 是来流速度V和局 部线速度U的矢量和。速度W在叶片局部剖面上产生升 力dL和阻力dD,通过把dL和dD分解到平行和垂直风

!- 轮旋转平面上,即为风轮的轴向推力 dFn 和旋转切向力dFt 。轴向推力作用在风力发电 机组塔架上,旋转切向力产生有用的旋转力矩,驱动风轮转动 上图中的几何关系式如下: dFn=dDs in ① +dLcos ① dFt=dLs in ①-dDcos ① dM=rdFt=r (dLsin ①-dDcos ①) 其中,①为相对速度 W 与局部线速度U (旋转平面)的夹角,称为倾斜角; 0为弦线和局 部线速度U (旋转平面)的夹角,称为安装角或节距角; a 为弦线和相对速度W 的夹 角,称为攻角。 ?桨叶角度的调整(安装角)对功率的影响。(定桨距) 改变桨叶节距角的设定会影响额定功率的输出,根据定桨距风力机的特点,应 当尽量提高低风速时的功率系数和考虑高风速时的失速性能。 定桨距风力发电机组 在额定风速以下运行时,在低风速区,不同的节距角所对应的功率曲线几乎是重合 的。但在高风速区,节距角的变化,对其最大输出功率(额定功率点)的影响是十 分明显的。事实上,调整桨叶的节距角,只是改变了桨叶对气流的失速点。根据实 验结果,节距角越小,气流对桨叶的失速点越高,其最大输出功率也越高。这就是 定桨距风力机可以在不同的空气密度下调整桨叶安装角的根据。 不同安装角的功率曲线如下图所示: TSOKff 国产桨叶各安装角家际功率脚线对比图 第三节 叶片的基本概念 1、叶片长度:叶片径向方向上的最大长度,如图 1所示 1203 Qi 1003 ft :snn n 400 O'

最新整理风机倒塔反事故技术措施.docx

最新整理风机倒塔反事故技术措施 1 严把设计、制造、施工质量关 1.1风机基础设计、塔筒设计符合风机载荷要求,有足够裕度(应满足恶劣天气下最大运行工况要求); 1.2风机基础浇注符合行业质量标准; 1.3塔筒制造应把好原料关,按照设计要求进行质量检验; 1.4塔筒制造过程中,卷板、焊接符合工艺标准,质量检验符合设计要求; 1.5基础环安装不平度应小于1mm; 1.6法兰盘不平度应小于1mm,平行度应小于1mm,且不平度应小于平行度; 1.7塔筒喷途前,表面应处理清洁,然后进行喷涂,喷涂工艺符合质量标准(三次),涂层厚度不的小于0.75mm; 1.8塔筒制造、基础浇注过程,主机厂家、监理人员应把好过程监造关。 2严把塔筒运输关 1塔筒运输应选择有经验的运输单位,塔筒起吊、上车、卸车防止碰撞,运输、

存放支点应合理; 2基础环、塔筒在运输时,应在车上固定牢固(车上应有卡点或用导链固定),设备尾端应有警示标志,以防碰撞; 3运输过程中如遇路况不好,应降低车速行驶,防止颠簸; 4塔筒卸车后,应专业人员、厂家、监理共同对塔筒进行外观检查,特别是支点处有无凹陷,如凹陷必须退回厂家; 5塔筒吊装时,应专业人员、厂家、监理共同对塔筒进行外观检查,特别是支点处有无凹陷,如凹陷必须退回厂家; 3严把日常运行维护关 3.1运行人员按时收听和记录当地天气预报,作好风场安全运行的事故预想和对策,大风天气过后第二天,对所有的风机塔筒外观进行检查; 3.2每周六对所有风机的外壁进行巡视,检查塔筒有无变形,塔筒焊缝有无裂纹的情况,发现上述情况根据风速风向偏航停机; 3.3每月巡检过程中,检查塔筒有无变形、漆皮脱落及锈蚀的情况,并拍照记录,进行对比; 3.4每月巡检过程中,发现塔筒法兰连接处有缝隙,螺栓缺失、松动,焊缝有裂纹的现象,根据风速风向偏航停机; 3.5每年风机检修,对塔筒连接处、塔底基础环连接处,螺栓力矩严格按照标准进行(防止打力矩造成螺栓疲劳);

风机叶片维修平台的结构设计研究

风机叶片维修平台的结构设计研究 发表时间:2018-08-13T17:05:40.200Z 来源:《电力设备》2018年第8期作者:钱进[导读] 摘要:目的:通过对风机叶片维修平台组成的了解,进一步分析其结构设计,从建模角度采用工况计算优化相关数据,推进新型风机叶片为求平台的研制。 (河南科技大学 200000)摘要:目的:通过对风机叶片维修平台组成的了解,进一步分析其结构设计,从建模角度采用工况计算优化相关数据,推进新型风机叶片为求平台的研制。方法:本次通过三维软件SolodWorks建模,采用ANSYS开展应力分析,与实际应力情况相对比,从而完善新型风机叶片维修平台的设计,优化其性能。结果:通过分析可知,此次设计的新型风机叶片维修平台Max stress=90.3MPa,Deformation stress=11.3mm。故此次设计满足了安全系数的要求,具有较好的承力能力。结论:采用三吊点完善维修平台的钢丝绳连接,可提高平台的承重能力,增加安全系数。但在应用风机叶片维修平台的应用中,焊接点易出现变形,故应加固处理。 关键词:风机叶片;维修平台;结构设计引言 风机叶片是风电机的组成部分,其性能影响着整个系统的性能。叶片由于作业在高空地区,其需要经历各种温度及雨雪的侵袭,导致风机与叶片易遭到损害。具不完全统计,环境因素对风机叶片的损害巨大,使其每天都有可能酿成事故。故此,对风机叶片开展维修是十分必要的。当前,场次啊哟经风机叶片维修平台完成风机叶片的维修工作,以保证风电机的正常运转。但是,常规使用的风电机叶片维修平台在使用过程中,出现了稳定性不强,安全系数不高,应力效果差等问题,并不能满足当前高空叶片维修的需要。故此需要对风机叶片维修平台的设计进行优化,以提高风机叶片维修平台的使用性能,促进其更好的为风机叶片的维修工作服务[1]。 1.风机叶片维修平台的结构组成 风能作为清洁环保的可再生资源,可利用风力发电机完成风能转化为电能[2]。叶片作为风力发电机的核心组成零件之一,对于能量的转化具有重要的作用。每年都要对风机叶片开展检查,以保证叶片的正常投产。但是风场条件较为恶劣,风机叶片长期处于空气之外,易出现故障。且风机结果复杂,导致对风机叶片维修困难。故设计了风机叶片维修平台,以提高风机叶片维修效率,保证能量转换的正常开展。风机叶片维修平台利用三维软件SolodWorks,开展平台建模。可利于表达设计思想,以便于更部件之间的连接。在风机叶片维修平台中,包含着吊篮、支架、提升机、安全锁、轮动轮和防撞轮等。可以分为两个部分,一个是上部支架,一个是下部吊篮。其通过轮动轮连接,可以实现上下运动。从而满足水平移动要求,完成风机叶片的维修[3]。具体构造,如图1所示。 图1风机叶片维修平台 2.风机叶片维修平台的结构设计 2.1变量设计 第一,风机叶片维修平台常采用两吊点设计完成工序[4]。但是两吊点设计平衡能力差,需要增加配重或借助其他设施来帮助完成平衡。但是,这种方式并不科学。起步筋增加了风机维修平台的重量,也使安装程序变的复杂化。故此,可改善两吊点设计方式,开展三吊点设计。采用三吊点设计风机叶片维修平台,可减少选调钢丝绳的受力情况,从而保证了维修平台的安全性能。采用三个吊点对风机叶片维修平台进行支撑,具有三角稳定性。故可保证维修平台的平衡和稳定,减少配重,降低平台的重量。再加上三点确定的平面,可避免平台在升降过程中出现扭转,更好的保护平台。第二,吊篮部分作为工作的重要组成部分,其起到称重和运送工作人员的作用。而上部支架作为下部吊篮的通道,可保证吊兰的水平移动。同时,其还能够通过提升机,完成吊点的定位。当前,常常将下部吊篮上面安装提升机,从而保证吊篮与懂得过程中提升机也随之变化。故此悬吊钢丝绳就会与竖直方向出现夹角,增加钢丝绳受力,是风机维修平台出现晃动。而采用吊篮和提升机分离的设计理念,可保证吊篮移动的过程中,提升机处于稳定状态。使悬挂钢丝绳处于竖直状态,增加了平台的稳定性。上部支架作为主要的受力机构,需要根据特定情况,结合结构性能进一步优化,以保证维修工作的开展[5]。 2.2算法应用 采用ANSYS模态分析理论,开展平台模型建设[6]。ANSYS提供的模态提取方法具有多样性,子空间发、分块法、缩减法、非对称发和QR阻尼法等等。在大多数算法中,常采用子空间法、分快法和缩减发完成计算。其有助于确定设计结果或机器部件的震动,及固有频率和振型。从而获取其能够承受的荷载,以便于舍弃其他参数。模态分析方法就是以整体模型的各阶主振型所对应的模态坐标来代替物理坐标,为微分方程解耦,转变为多个相互独立的微分方程。模态分析的核心内容是确定描述结构系统动态特性的模态参数,而开展的算法。理论上说,如解出系统的各阶模态,即可运用线性组合的方法得到系统任意激励下的影响。采用ANSYS模态分析理论开展模态分析具有以下好处。第一,可了解结构的固有频率,从而避免共振现象的产生。也可利用振动特性保持稳定性,后以特定的频度开展震动。第二,可帮助设计者认识到结构对于激励荷载的影响,但荷载需要注重类型的多样化。第三,了解结构振动的频率特点,可辅助开展动力分析,以求得控制参数,做市场分析的参考[7]。 2.3结构设计流程 第一,简化平台支架。需根据支架的特点机器受力情况,将模型简化,从而避免问题的产生,使其更好的为风机叶片维修做铺垫。在平台支架设计过程中,支架前端的防撞轮的作用并不明显,其对于支架受力情况并不起到实质性效果,故可简化。而支架上的安全锁和提升机重点,需要附着在悬吊钢丝绳上完成操作。其对于支架受力情况也无明显影响,故可以简化。支架连接杆焊接处,可采用节点代替,简化其他装置的连接[8]。

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