湍流强度对兆瓦级风电机组的影响

分析了风电场湍流强度对风电机组的影响,以1 650 kW变速变桨型风电机组为例,仿真分析了三种不同湍流强度特征值I15=0.18,0.16,0.14情况下的风电机组的极限载荷、疲劳载荷和性能,研究了其变化规律。结果表明,随着湍流强度的增加,风电机组的疲劳载荷和极限载荷都规律性地增加,其性能有一定程度的下降。     

基于FAST和Simulink的大型风电机组仿真与性能分析

叙述了大型风电机组的风轮系统、传动链系统、发电机系统以及控制系统。以5 MW双馈风电机组为研究对象,利用FAST建立风电机组模型,利用Simulink设计控制器,并以定常风工况和IEC湍流风工况进行仿真验证,以此分析大型风电机组的动态性能。结果表明,本文仿真模型正确,可以用于大型风电机组设计仿真。     

WT计算湍流强度用于风电场安全性评估的研究

湍流强度是影响风电机组疲劳载荷和极限载荷的重要因素。文章基于云贵地区某风电场的实际测风资料,使用CFD(Computational Fluid Dynamics)软件Meteodyn WT计算风电场的湍流强度;对WT软件输出的湍流强度矩阵进行分析处理,将结果与IEC61400-1风机标准中正常湍流模型(NTM)进行对比,以判断湍流强度是否超出,从而评估风电场安全性。针对WT软件无法直接输出湍流代表值I ref的问题,提出了一种估算I ref的方法。     

基于8400 StateLine变频器的2MW风力发电机组偏航系统设计

阐述了8400 StateLine变频器在2 MW风力发电机组偏航系统中的设计与应用。针对偏航系统特性要求,详细介绍了偏航控制系统的软件、硬件设计。该偏航系统通过了考核运行,且工作稳定、可靠。这表明该基于变频器设计的偏航系统能满足兆瓦级风电机组的偏航需求。     

并网型双馈风力发电机设计中的关键技术

双馈风电机组为目前并网型风电机组的主力机型,而双馈风力发电机是影响双馈风电机组性能和可靠性的重要部件。文章从电磁计算、绝缘结构、滑环系统及轴承电蚀等方面对双馈风力发电机设计关键技术进行了总结和探讨,阐述了一些主要设计原则,为完善双馈风力发电机设计提供了方法和思路。     

低风速风电机组多学科优化设计

探讨了风资源特性及风电机组的空气动力学特性、结构动力特性、结构、控制和功率特性等在整机设计过程中的关系,构建了以风电机组度电成本和综合成本率为目标函数的低风速风电机组的多学科优化设计模型。通过探寻低风速风电机组各参数之间的最佳组合,寻求满足系统各项性能要求的最优解。在风电机组设计阶段,通过开展多学科优化设计分析,能够有效地提高产品综合性能、缩短研发周期、提高产品的竞争力。     

变轨距动车组轴箱轴承选择及优化研究

变轨距动车组轴箱轴承运用环境复杂,面临载荷工况异常、轴承线速度大的挑战.文章对变轨距动车组轴箱轴承的形式、结构、润滑、密封等方面进行系统分析,确定优化的轴承选择方案.通过试验台试验,模拟变轨距动车组轴箱轴承的运用工况,对轴箱轴承的耐久性、密封性、极限运用能力等方面进行试验验证,结果表明,热性能及耐久性能、极限性能、密封...     

强侧风环境下CRH1型高速列车气动性能研究

基于三维、定常、不可压缩N-S方程及k-ε双方程湍流模型,采用数值模拟计算方法分别对高速列车CRH1在不同侧风风速、不同风向角工况下的气动性能进行模拟。研究结果表明：对于不同横风风速,车辆的横向力、升力及倾覆力矩均随着横风风速的增大而增大,但其对应的气动力系数基本保持不变;对于不同风向角,车辆的横向力、升力及倾覆力矩均随着风向角的增大而增大,风向角为75°时,气动力增长率变缓,对应的气动力系数变化与之一致。     

赤石特大桥索塔三分力系数识别与抗风时程分析

介绍风速时程模拟方法,特别针对谐波合成法进行论述。以赤石特大桥为例,采用Fluent软件进行-4°～4°攻角范围内特定截面的三分力系数模拟分析,结果表明,当攻角为1°时,阻力系数最大。根据现场采集的风速样本,针对5号塔进行抗风时程分析,研究结果表明:采用不同的计算标准,动力系数结果并不一致,甚至当以横桥向弯矩为标准,脉动风荷载作用下索塔没有表现出动力放大效应;在桥面脉动风荷载作用、塔顶脉动风荷载作用下,塔顶的最大位移、索塔底部最大应力均在容许范围之内;索塔横桥向刚度远大于顺桥向,抗风分析应以顺桥向为主;采用不同的标准计算动力系数结果不同,进行拟静力分析时建议采用动力系数的最大值。     

6轴货运电力机车轴箱轴承计算分析

介绍了我国3种6轴货运电力机车轴箱轴承的设计方案,计算对比了每个方案中各个轴承的额定动载荷和额定寿命;阐述了NJ2232WB、NU2232WB及NUHJ2232WB系列圆柱滚子轴承优越的性能及其在国内的使用情况.     

沪昆高铁北盘江特大桥导风栏杆防风效果风洞试验研究

为满足列车在25 m/s风速下以设计速度350 km/h安全通过桥梁,以沪昆高铁北盘江特大桥为工程背景,研发一种桥梁防风装置—导风栏杆。每根导风栏杆由挡风面、导风角、通风孔、加强肋、安装孔构成,挡风面近似为一个扇形结构,上部有导风角,挡风面上部均布通风孔。每根导风栏杆以一定的间距排列,通过螺栓与下部预埋组件相连。通过风洞试验和风-车-桥耦合分析对导风栏杆进行防风效果验证。结果表明:导风栏杆的应用解决了列车在大风情况下的全速安全运行问题,同时提高了列车的乘坐舒适性。导风栏杆兼具挡风、导风、栏杆功能于一体,同时发挥了桥梁防风、行人安全防护的功能。大部分风通过带折角的倾斜导风叶片进行转向,减小了风荷载对导风栏杆的受力,同时减小主梁的受力。     

WT1650风力发电机组整机控制系统

整机控制系统是大功率风电机组的核心和关键技术。文章简要介绍了WT1650风力发电机组的整机控制系统的技术特点,并重点介绍了其网络拓扑结构、整机状态控制、功率与载荷优化控制、故障诊断与保护以及与远程监控系统的接口等。     

基于板元分析法的梯形截面箱梁畸变效应研究

为揭示梯形截面箱梁的畸变效应,以箱梁腹板和底板交点处的夹角改变为未知量,用图乘法推导板元横向板端弯矩和箱梁畸变角之间的关系,采用板元分析法推导箱梁的四阶畸变控制微分方程。给出方程的初参数解,通过算例验证所推公式的正确性,并分析梁高、腹板倾角的变化对梯形截面箱梁畸变角和畸变双力矩的影响。结果表明:基于该法推导出的畸变控制微分方程可精确计算箱梁的畸变效应,且本文推导板元横向板端弯矩和箱梁畸变角关系的过程较为简单,算例验证了本文解和相关文献解、有限元解吻合良好;随着梁高逐渐增大,跨中截面畸变角逐渐减小,而畸变双力矩逐渐增大;腹板倾角逐渐增大时,跨中截面畸变角先增大后减小,畸变双力矩则逐渐减小。     

机车轴悬式驱动装置悬挂载荷研究

提出了轴悬式驱动装置悬挂载荷分析模型,并通过实例计算了驱动装置结构参数和运行工况对悬挂点载荷的影响.通过分析,得出如下结论:轴悬式驱动装置悬挂载荷不仅与结构参数有关,也与运行工况有关.优化结构,可减小悬挂载荷;而弄清运行工况与悬挂载荷的关系,这对于轴承的寿命计算、结构件的疲劳计算非常重要.     

风电场有功功率分配策略及其实现

当前风电场的有功功率控制分配策略多采用平均分配的方式,若风电场各机组的风速差异较大,很可能导致整个风电场的有功功率输出与网调指令存在较大的差距。对此,综合协调考虑风电机组的控制特性及其当前的平均有功功率、平均风速和运行状态等信息,提出一种新的有功功率指令分配策略,有效减小了风电场功率输出与网调指令值的差距,最大限度地减小限功率对业主造成的损失。     

风电系统实现LVRT的电网电压跌落检测方法

新的电力系统运行导则要求风电机组具有低电压穿越能力,电网电压跌落故障的快速准确检测是实现风电系统安全运行及LVRT功能的重要前提条件.详细介绍和讨论了几种常规检测方法和改进的坐标变换检测方法的工作原理及其优缺点,分别进行了仿真比较,并对适用于三相对称电压跌落故障的dq变换法进行了实验研究.仿真及实验结果表明,常规检测算法中峰值电压法、有效值计算法响应速度较慢;改进的坐标变换法响应速度较快,需要优化控制以提高准确度;适用于三相对称跌落故障的dq变换法,响应速度快,准确度高,可以较好地满足风电系统中三相对称电压跌落故障检测的需要.     

JD160型异步牵引电机装配模拟与强度分析

基于有限元方法对JD160型异步牵引电机转子、齿轮及轴承等关键核心结构,进行不同载荷工况下的强度分析,并结合该电机的工艺装配过程,研究装配参数过盈量对电机关键部件应力集中的影响。数值计算结果表明,电机在不同载荷工况的弯矩和扭矩以及单边磁拉力的交互作用下,齿轮贯穿孔、油槽边缘、倒锥前缘以及转轴肩等部位出现较高的应力集中,同时随着齿轮和转轴装配过盈量的增大,关键位置的应力基本成线性增大,不同位置的应力变化率不同。     

导风屏障对高铁桥梁桥面风场影响的风洞试验研究

风屏障是常用的高铁桥梁防风设施,新型导风屏障能够减小屏障风荷载,兼顾风屏障和桥梁结构安全。为明确导风屏障的防风机理,通过1∶15的大比例节段模型风洞试验,采用开发的移动测试系统和眼镜蛇风速仪测试桥上的湍流度和3个方向的风速分量,研究导风屏障参数—导风面1倾角、导风面2高度和屏障下部尺寸对桥上三维风场特性的影响,并通过3种等效方法获得了不同试验工况下的等效风特性指标,为导风屏障参数设计提供依据。研究结果表明：导风屏障能够有效减小桥上风速,且具有较强的气流引导作用,横向风速比和垂向风速比最大分别可达0.25和0.17。导风面1角度改变对桥上风场影响较小,导风面2高度对横向和垂向导风作用影响明显,减小导风面2高度时横向风速比极值上升0.1以上。增大导风屏障下部尺寸可增强遮挡作用和导风作用,且能够抑制桥面附近的射流强度。遮蔽作用是导风屏障防风效果的主导因素,但导风屏障对气流的偏转作用亦会一定程度影响防风效果,考虑三维风特性的等效屏蔽参数与基于合成风速的等效风速的评价结果差异极值减少20%。     

运输式柴油机的具有不稳定负荷滑动轴承的复杂摩擦系统

运输式柴油机的曲轴和轴承是承受不稳定载荷的摩擦副,并与其相关的部件组成一复杂的摩擦系统。本文提出了这一系统的模拟计算模型和计算方法,并以实例验证其效果。在本文提出的模型中考虑了曲轴轴颈的空间变形、轴承柔度导致的线性变形和角变形以及机体轴承座和相关元件的变形。     

跨“V”形峡谷大跨度铁路悬索桥减震研究

以位于高烈度区、跨"V"形峡谷的千米级跨径铁路悬索桥为研究对象,建立全桥精细化数值模型,通过设计和罕遇地震动的一致激励和考虑"V"形峡谷地形效应的非一致激励下桥梁结构的响应分析,进行该桥的抗震性能和减震研究。结果表明:非一致激励地震动作用下,该桥的主塔内力、纵桥向梁端位移、主缆和吊杆拉应力等相对一致激励均有不同程度的降低,但主塔变厚度处截面弯矩接近设计限值,主梁梁端及柔性中央扣的地震响应超限;采用耗能型中央扣可使纵桥向梁端位移降低49.78%,并解决柔性中央扣拉应力超限破坏的问题,但会增大西侧主塔的内力响应;在塔梁连接处设置黏滞阻尼器可使主塔弯矩、剪力及梁端位移分别降低19.87%,14.20%和70.55%,但柔性中央扣仍因应力过大而被破坏;采用耗能型中央扣+黏滞阻尼器可使主塔弯矩、主塔剪力、梁端位移、主缆应力、吊杆应力分别下降24.01%,18.84%,72.42%,7.14%和11.38%,耗能型中央扣峰值内力未超出其极限承载力,有效地控制了结构关键构件的地震响应,满足该桥的抗震设防要求。