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叶尖挠度分析与控制

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:作为挠度分析的一部分,在任何载荷工况下,叶尖最大挠度必须在允许范围内。叶尖挠度通常可以通过气弹计算软件进行计算,也可以通过手工或者有限元程序进行计算。已经知道初始无载荷情况下叶尖和塔架之间的距离,由此可确定叶尖和塔架之间的间隙。为了增加运行期间叶尖与塔架的距离,可将风轮做成锥形,叶片产生一定的预挠度,使风轮平面可以倾斜。通常,用作计算叶尖挠度时所用的刚度和质量特性值,必须通过叶片测试来验证。

叶尖挠度分析与控制

必须进行叶片的挠度分析。作为挠度分析的一部分,在任何载荷工况下,叶尖最大挠度(由静载荷或动载荷与结构响应的相互作用产生)必须在允许范围内。

叶尖挠度通常可以通过气弹计算软件进行计算,也可以通过手工或者有限元程序进行计算。已经知道初始无载荷情况下叶尖和塔架之间的距离,由此可确定叶尖和塔架之间的间隙。应该使用几何误差和风轮叶片、支座特征刚度性能最不利的组合来确定这个间隙,同时阻尼效应也很重要,应予以考虑。更进一步讲,如果风轮、支架产生蠕变、收缩、温度变形或随时间退化,这些影响必须在这个间隙中予以考虑。

当比较叶尖与塔架之间间隙时,必须满足给定的最小间隙。丹麦规范要求采用叶片上的特征极限载荷乘以1.3的安全因子来计算这个间隙,并且这个间隙至少大于0,也就是说在极端设计载荷情况下,叶片不会撞到塔架。荷兰规范有类似的要求,但是在一定意义上要求更严格,它要求载荷安全因子取1.5而不是1.3。(www.xing528.com)

为了增加运行期间叶尖与塔架的距离,可将风轮做成锥形,叶片产生一定的预挠度,使风轮平面可以倾斜。风轮主轴与水平面之间的倾斜角大约是5°,这是非常普遍的。

通常,用作计算叶尖挠度时所用的刚度和质量特性值,必须通过叶片测试来验证。

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