马剑龙
,
汪建文
,
魏海姣
,
董波
工程热物理学报
针对风轮的轴向窜动效应和陀螺效应振动特性,采用流固耦合分析原理进行模态数值模拟及风力机实际运行状态下的试验验证.结论发现:轴向窜动效应振动的触发源于塔架弹性,气动载荷和离心力对该类振动频率的变化基本没有影响;陀螺效应振动的触发源于同一时刻不同叶片表面气动压力的不对称,气动载荷中的周向力是导致该类振动频率发生变化的主要原因,轴向力则对其振动频率的变化没有影响,离心力对该类振动频率的变化影响不大,且近似成线性.相关研究成果,可能为很多风力机在远短于设计寿命期内频繁发生叶根损伤和断裂、变速箱齿轮严重磨损、发电机主轴变形等一些困扰学界的问题提供新的分析思路和答案.
关键词:
风轮
,
轴向窜动效应
,
陀螺效应
,
气动载荷
,
离心力
马剑龙
,
汪建文
,
董波
,
魏海姣
工程热物理学报
提出三种风轮结构动力学性能改进方法,在风轮实际挂机安装条件下进行模态测试.研究发现:翼型加厚可有效提升风轮前三阶固有频率15％以上,但却会使风轮共振带拓宽;双夹板式叶片连接方式可使风轮1阶固有频率明显下降,但却使风轮2、3阶固有频率显著升高,且亦会使风轮共振带拓宽;沿叶展方向开槽和加肋提升风轮前三阶固有频率的程度相对较小,其对各阶反对称振动频率的提升效果较同阶对称振动频率提升效果显著,且不会造成风轮共振带的拓宽;翼型加厚和双夹板式叶片连接方式可实现风轮前三阶振动阻尼比呈较均匀稳定的下降;沿叶展方向开槽和加肋虽使风轮1阶反对称振动阻尼比增大,但随振动阶数升高,可使阻尼比一直保持稳定的下降趋势.
关键词:
风轮
,
固有频率
,
阻尼比
,
改进方法
,
挂机试验
马剑龙
,
汪建文
,
刘博
,
车飞
,
刘雄飞
工程热物理学报
针对某新翼型叶片,提出了翼型加厚、新型双夹板式叶片连接方式、叶片沿翼展方向开槽和加胁三种风轮固有频率改进新方法.利用PULSE16.1结构振动分析系统对相应系列新翼型叶片风轮进行模态测试,获得各结构改进方法对风轮各阶固有频率的影响规律.试验结果表明:加厚新翼型叶片可有效提升风轮前三阶固有频率18％以上;新型双夹板式叶片安装方式较老式法兰紧固叶片安装方式也可有效提升风轮前三阶固有频率,且其对风轮各阶对称振型固有频率的提升效应较反对称振型显著;沿翼展方向开槽和加胁的新翼型同样可有效提升风轮的前三阶固有频率,且其对风轮各阶反对称振型固有频率的提升效应较对称振型显著.
关键词:
风力机
,
新翼型
,
风轮
,
固有频率改进新方法
,
模态测试
