首页/文章/ 详情

定桨距失速型风机的工作原理

9小时前浏览13

风机发电是风能转化为机械能在转化为电能的过程中,风吹动叶片,使整个风轮转起来,其动力的来源,就是由于风吹叶片产生了升力。

由于翼型上表面路径长,所以速度大,根据伯努利方程上表面压力小于下表面,所以产升总体沿着上表面方向的力。    

在0度到大概10几度20左右的攻角范围里,升力基本是线性增加的,这一段就是翼型核心的出力区域。

当攻角增加到一定时,升力系数曲线会出现突然下降,下降的斜率一般也比较大。这是由于产生了失速现象。        

失速产生的根本原因是由于边界层的分离,所谓边界层是指气体绕翼型流动时,由于粘滞性的作用,在翼面附近一定范围内的气层其流速将小于主流区的流速,我们把这层流速小于主流区流速的气层称为边界层。

边界层分离是在翼面有突出变成平缓后产生的,此时边界层内部的流动是减速扩压,在靠近壁面处的流体由于要克服相当大的摩擦阻力而消耗掉的动能很多,在双重的阻滞作用下,靠近壁面附近的流体的速度很快减小以至于停止前进。

在正压强梯度的作用下,壁面镀金的流体作逆向运行,就构成了倒流,因而形成了边界层分离现象,分离使边界层急剧增厚,会形成一个旋涡区。

由于气流发生了分离,流动也就失去了翼型效应,与未分离时情况相比,翼型上侧气流速度下降,因而压力上升,上下表面压力差减小,因而造成了升力的下降。    

失速调节叶片的攻角沿轴向由根部向叶尖逐渐减少,因而根部叶面先进人失速,随风速增大,失速部分向叶尖处扩展,原先已失速的部分失速程度加深,未失速的部分逐渐进人失速区。

失速部分使功率减少未失速部分仍有功率增加,从而使输入功率保持在额定功率附近。

    


来源:智慧强学斋
风能
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2025-03-12
最近编辑:9小时前
强学斋
硕士 签名征集中
获赞 3粉丝 2文章 82课程 0
点赞
收藏
作者推荐

风电机组与坎贝尔图(Campbell Diagram)

坎贝尔图(Campbell Diagram)是风力发电机组动力学分析中的重要工具,用于评估系统的振动特性,尤其是临界转速和共振风险。由于共振会导致严重的振动,甚至损坏风机设备。坎贝尔图展示了风机的固有频率与转速之间的关系,帮助工程师识别系统在运行过程中可能发生的共振问题。 坎贝尔图的构成1. 横轴(X轴):表示转子的转速,通常单位为RPM(转/分钟)。2. 纵轴(Y轴):表示系统的固有频率,通常单位为Hz。3. 曲线:a固有频率曲线:表示系统在不同转速下的固有频率。b激励频率线:通常是转速的倍数(如1×、2×、3×转速线),表示风电机组常见的激励频率。关键点分析1.临界转速:当固有频率曲线与激励频率线相交时,表示系统在该转速下可能发生共振,这个转速称为临界转速。需要避免设备长时间运行在临界转速附近。2.共振区域:交点附近的区域是潜在的共振风险区,需要采取措施来避免振动过大。 在风力发电机中,坎贝尔图用于分析叶轮、主轴和塔架的振动特性:1.叶轮旋转频率:通常是1×转速频率。2.叶片通过频率:由于风力机通常有多个叶片,叶片通过塔架时会产生周期性激励,频率为叶片数量×转速频率。3.塔架和支撑结构的固有频率:需要确保这些频率不与激励频率重合,以避免共振。坎贝尔图是旋转机械设计和运行中的重要工具,能够帮助工程师识别临界转速和共振风险,从而优化设计、提高系统可靠性和安全性。在风力发电机中,坎贝尔图对确保叶轮、主轴和塔架的动态稳定性尤为重要。 来源:智慧强学斋

未登录
还没有评论
课程
培训
服务
行家
VIP会员 学习计划 福利任务
下载APP
联系我们
帮助与反馈