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风力发电技术(完整清晰版) 姚兴佳pdf

发布时间:2020-09-17 点击:风能技术pdf
  

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  7C;CC7FG ;8-! *((+ H!*$ I44J3 :9 DKKL 技术 电建倾力制作 风力发电技术(一) 风力发电技术的发展与现状 姚兴佳,王士荣,董丽萍 (沈阳工业大学 风能技术研究所,辽宁 沈阳 !!((*’) 中分类号: 文献标识码: 文章编号: ( ) B0+!) 2 !+A!6$*#* *((+ (!6((/+6(’ ! 风电发展史与现状 电,虽然装机容量都在$ %& 以下,但是开拓了 风能利用有多种形式,目前有发电、提水灌 将风能转换成电能的先河。美国从 !#’( 年开始 溉、致热供暧、助航等(如 ! 所示)。将风能转换 研制风力发电机,当时以杰卡斯风力发电机最 成电能是风能开发利用的主要方式。 为出名,而且被销售到其他一些国家。 年, !#)! 美国设计生产了 台 二叶片“伯能” ! ! *$( %& 风力发电机,安装在佛蒙特州拉特兰的格兰德 帕+!( , 高的圆顶山上,叶轮直径 $’-’ , ,塔 架高 。从 年 月到 年 月, )$ , !#)! !( !#)$ ’ 该风力发电机运行了 ’-$ . ,后因叶片金属疲劳 被大风吹断而停止运行。前苏联于 !#’! 年在巴 塔拉瓦(靠近黑海的雅尔塔)建造了风轮直径为 ’(-)/ , 、塔架高度为 ’(-)/ , 、额定功率为 !(( %& 的风力发电机组,与’* %, 以外的位 于塞瓦斯托波尔的 *( 0& 容量的火力发电站 相联。 第二次世界大战后,不少国家先后开始了容 风能转换与利用示意 ! 量 !(( %& 以上的风力发电装置的研制。 人类利用风能的历史可追溯到中世纪甚 法国在 !#$/1!#++ 年间先后设计、生产和试 至更早,最初是将风能转换为机械能,用风车 验了贝斯·罗曼尼(2345678,.9: )风力发电机(额 提水、碾米、磨面借风帆为船助航。中国、伊拉 定功率 /(( %&,试验时达到 ! (*$ %&)和尼尔 克、埃及、荷兰、丹麦等都是最早利用风能的国 必克(;3=:? )风力发电机(额定功率!’* %& 及 家。经过一段漫长的历史过程后,到 !# 世纪 ! ((( %&)。前者因技术问题停止运行+( @ 后恢 末,随着科学技术的进步,丹麦的研究人员才 复正常运行,后者因刹车系统的问题而停止运行, 开始着手利用风能发电。以后,都从小型 但为法国后来的研究、设计和生产风力发电机准 风力发电机研制开始,逐渐向中大型风力发电 备了条件。 机发展。 前西德 !#$A1!#+/ 年间研究、设计和制造了 第一次世界大战之后,丹麦仿造飞机的螺 !(1!(( %& 的风力发电机,成功地使用了复合材 旋桨制造了二叶、三叶高速风力发电机并发 料叶片,为复合材料用于制作大型风力发电机叶 收稿日期:*(($6!*6!$ 简介:姚兴佳( )男,教授,博士研究生导师,长期从事风能利用技术的研究工作,国家“ ”项目主持人,是享受国务院特 !#)#6 /+’ 殊津贴的专家。 /+ 2009-06-12 可再生能源 (总第 期) !$$)=* *!- 电建倾力制作 技术 片奠定了基础。 的风力发电机,总装机容量约达 万 ,年发 *’$ %& 丹麦的盖瑟风力发电机的风轮直径为 电量达 亿 。美国风力发电的发电成 ! * %&( # ,额定功率为 ,每年发电量约 万 本已低于核电,接近燃油发电的水平,说明风电已 !$$ %& ’$ %&( 左右。 具有与传统常规能源电力竞争的潜力。自 *++$ 年 在 世纪 年代前后,由于内燃机的广泛 以后并型风力发电在全世界,特别是美国、欧 !$ )$ ? 使用,其燃料来自廉价的石油,风力发电成本较 洲及印度得到了快速发展。另外,为适应连续供电 高,与内燃机发电相比不具有竞争力,使风力发 的需要,克服运行的风力发电机发出的电能 电机的发展近于停止。 不便储存的问题,出现了“风力发电@ 柴油机发电@ 年发生了世界性的石油危机,石油的 蓄电池储电互补发电系统”、“风能 太阳能混合发 *+, @ 短缺以及用矿物燃料发电所带来的污染问 电系统”,这些系统在一些远离电的地方得到了 题,使风力发电又重新受到了重视。美国、丹麦、 推广应用。 荷兰、英国、、、等国家在风力发 到!$$, 年,全世界风电装机总容量为 电的研究与应用方面投入了大量的人力与资 ,+ *-*=, 9& ,其中!$$, 年新增容量 +8$= 金,制定了开发规划。丹麦在 *+- 年设计制造 9& ,增长率为!-=)A 。 了功率 、三叶片(风轮直径 )的 表 列出了风电装机容量前 位国家的装 ! $$$ %& -’ # * *$ 德文特( )大型风力发电机。 年,前西 机数量、 年新增容量和增长率。 ./012 *+) !$$, 德设计制造了格鲁威恩( ) 3456071 , $$$ %& 表 年风电装机容量前 位国家的装机数量 ! ##$ !# 大型风力发电机,风轮直径 *$$ #,并成功地用 国 别 !$$, 年增加装机容量 !$$, 年增长率 总装机容量 复合材料制作了叶片。美国 年 月成功地 *+- + 9& A 9& 制造了 * 台风轮直径,8 # ,功率 * $$$ %& 德 国 ! )$8=* !*= *’ )$+=* 的 — 型大型风力发电机。继而又研究、 美 国 * )8-=$ ,)=$ ) ,$=$ 9:; $ 西班牙 * ,!=$ !8=’ ) !$!=$ 设计和制造了叶片直径 )* # 、功率! $$$ %& 丹 麦 !,$=$ 8=$ , **$=$ 的9:;* 型大型风力发电机和风轮直径+*=- 印 度 ’$8=$ !’=$ ! **$=$ # 、功率! -$$ %! 型大型风力发电 意大利 **+=$ *-=! +$’=$ 机; 年制造的 型大型风力发电机, 荷 兰 *8=$ !=, 8,=$ *+8- 9:;- 风轮直径 *!! #,功率达 ,$$ %& 。同时,美 英 国 +=$ *=) )’+=$ 中 国 ++=$ !*=! -)=$ 国也注意垂直轴达里厄风力发电机的研究、设 日 本 *!=$ -*=- -$)=$ 计、制造和试验。美国制铝公司生产过 -$$ %& 垂直轴达里厄风力发电机。前西德在 *+8* 年之 目前,世界风力发电机装机容量每年几乎 后相继研究、设计和制造了 , $$$- $$$ %& 以!$A 的速度增加,风电已成为世界上发展最 大型风力发电机。在 *+8, 年也研究制造 快的能源。即使如此,目前世界开发利用 了, 8$$ %& 大型风力发电机。对垂直 的风能资源,尚不到可开发利用风能资源的 轴达里厄风力发电机的研究倍感兴趣,先后研 !$A ,可见其开发潜力之大。世界之所以 制成功 -$!,$ %& 的垂直轴达里厄风力发电 把风能资源作为主要开发能源之一,有 ! 个主 机。英国在 *+8* 年也研究制造了额定功率 要原因:一是地球上不可再生能源———石油、 , $$ %& 的大型风力发电机。 天然气、煤的蕴藏有限,不可无限止地开采;二 经过 *$ 多年的发展,中、大型风力发电与自 是开发利用风能资源,基本上对不造成污 动控制技术逐渐成熟,在风能资源优越的地域, 染。 出现了成排有序的风力发电机群在运转,这就是 风力发电尚存在一些有待解决的问题,如风 所谓的“风电场”。在美国和西北欧等工业发达的 力发电机制造成本和运行费用较高;运行的 国家和地区建设的风电场较多。到*+8 年底,美 可靠性和耐久性有待加强,风力发电机的寿命还 国在加利福尼亚州安装了约*) ’$$ 台不同容量 难以达到!$,$ 7 ;储能措施不够完善等。现在科 2009-06-12 8 !#$%&’ #!() #*+, -../ 0,-1 23345 67 %889 技术 电建倾力制作 学家正着手研究大容量、小体积、高效率、免维 定了一些相关的优惠政策。现在,全国已有 ,- 护、寿命长、价格低的蓄电池,以满足无风不发电 个省(自治区、直辖市)的电力公司设置了相 时的供电要求。 关机构和人员,组建了 ,1 家具备法人地 ! 我国风力发电发展概况 位的公司,在这些公司及一些高等院校、科研 远在 世纪 年代后期,我国曾进行过小 单位里,拥有一批从事风力发电技术研究、制 -. 1. 型风力发电机的研究,受当时的技术经济条件限 造和建设管理的专业人员,这支队伍已成为我 制,试验受挫而停顿。到 世纪 年代后期,小 国新世纪风电建设的生力军。 -. :. 型风力发电机的研制与推广应用发展速度较快, 我国一些较大风电场的装机情况见表- 。 表 我国较大风电场的装机情况表 其中以户用微型机组技术最为成熟,有 , , ! 1. ,.. , , , 微型机组系列定型产品,并 风 电 场 单台功率C$ 风机数台 总装机容量C$ ,1. -.. ;.. 1.. $ 新疆达坂城二场 ; ; ; 进行批量生产,质量很好,不但满足了国内需求, ;.. 1.. /.. ,1: A- A.. 还远销国外。 :1. 广东南澳 ; ; ; 应用微、小型风力发电机,是解决无电地 ,;. ,1. -.. ,;. 1/ /=. -1. ; ; ; ;.. ;1. 区农牧民用电的有效途径,我国、青海 ; ; 11. /.. :1. 等地应用的最多。有的地方从当地实际情况出 内蒙辉腾锡勒 ; 11. /.. :- F- :.. 发,还应用了“柴油 风力联合发电”、“风力 辽宁营口岛 ; ; /.. //. , ;.. F: ;, /.. 水力互补供电”、“风能 太阳能互补发电系 内蒙赤峰克什克腾 ; ; /.. //. :1. F1 ;. ;/. 统”等。用电范围从生活领域扩大到生产领 通榆 ; /.. //. F= ;. ./. 甘肃玉门 ; 域。把小型风力发电机的推广应用提高到了 ;.. /.. ;A -, /.. 辽宁东岗 ; ; 一个新的水平。 ;.. 11. :1. ;A -- F1. ,=:: 年我国首次尝试研制的中型风力发电 辽宁丹东 :1. -A -, ... 机是?,;@,A 型风力发电机,风轮直径 ,1+/ B, 浙江括苍山 /.. ;; ,= A.. 新疆达坂城一场 ; ; ; ,.. ,1. F1. F- ,A F.. 额定功率 ,A C$,采用了水平轴、三叶片的退役 ; ; 1.. /.. :1. 直升机桨叶和半导体励恒压三相同步发电 广东汕尾 /.. -1 ,/ 1.. 机,安装在浙江嵊泗岛茶园子镇的山上。我国对 山东即墨 ; ; -1. ;.. , ;.. ,1 ,/ F.. 中、大型风力发电机发展起步较晚,直到-. 世纪 浙江鹤顶山 ; ; -1. 1.. /.. -; ,; -1. 年代才开始自行研制。由国内 家单位联合研 A. A 广东惠来 /.. -- ,; -.. 制的中国首台-.. C$ 大型风力发电机在浙江苍 贺兰 A1. ,- ,. -.. 南县鹤顶山完成 运行试验, 年通过 辽宁康平 A1. ,- ,. -.. - ... D ,=:: 鉴定。从此表明中国已经能够自行研制、开发大 辽宁彰武 A1. ,- ,. -.. 张北 ; ; 型风力发电机。,==/ 年国家计委实施“乘风计 -:1 ;.. /.. -F = A1. 划”,先后在新疆达坂城,的商都、朱日和、 辽宁法库 A.. ,- = /.. 海南东方 ; ; 11 -1. /.. ,= A :11 锡林浩特、辉腾锡勒,广东南澳,山东荣城、长岛, 山东长岛 ; /.. :1. ,; A ,.. 辽宁东岗、横山,福建平潭,浙江泗礁、鹤顶山,河 福建平潭 ; -.. /.. ,F / A.. 北张北等风能资源丰富地区建了 ,= 个风电场。 福建东山 /.. ,. / ... ,==A 年底我国(除省)风电总装机容量为 注:此表所列数据为-..; 年统计数。 , 年底为 ,到 年 --;+/ E$ ,=== -/-+;1 E$ -..; (连载待续) 达到了1/:+.- E$ 。虽然这些风电场的风力发电 机大部分由国外购入,但是促进了中国风力发电 机事业的发展,加快了大型风力发电机国产化的 进程。 最近,国家为了促进风能的开发利用,制 AA 2009-06-12 可再生能源 (总第 期) &4405& !&0 技术 电建倾力制作 风力发电技术(二) 风 力 机 的 工 作 原 理 姚兴佳,王士荣,董丽萍 (沈阳工业大学 风能技术研究所,辽宁 沈阳 !!44&+) 中分类号: 文献标识码: 文章编号: ( ) 670!- 8 !03!9.&:& &440 4&9442394+ ! 升力与阻力 ’#———阻力系数。 当气流流经如 所示的翼型叶片时,叶 与 均由试验求得。 ! ’$ ’# 片气流速度增高,压力下降,叶片下面几乎 由于 与 相互垂直,所以 $ # 保持原来的气流压力,于是叶片受到了向上的 & & & () $ ,# % - 作用力! 。此力可分解成与气流方向平行的力# 并且 (称为阻力)和与气流方向垂直的力 (称为升 & & & () $ ’$ ,’# %’ . 力)。 对于同一翼型,其升力系数与阻力系数之比 值,称为它的升阻比 。 () %’ / ’ 0 $ # ()影响升力系数与阻力系数的因素 & 影响升力系数与阻力系数的主要因素有翼 型、攻角、雷诺数和粗糙度等。 翼型的影响 气体流经翼型叶片的受力示意 ! 所示为 种不同横截面形状(翼型)的 & + ()升力的计算公式 叶片在气流中的升力和阻力。 ! 中气流对叶片的作用力 用下式计算: ! ! ! & () % !’ )* ! & ( 式中:———吹向叶片的风速; * !———空气密度; ’(———叶片总空气动力系数; )———叶片的最大投影面积。 叶片的升力 与阻力 按下式计算: $ # # 种不同翼型叶片的升力和阻力 ! & () % !’ )* & 当气流由左向右吹过,对于不同的翼型产生 $ & $ 的升力与阻力不同。平板型阻力 弧板型阻力 流 ! 1 1 & () % !’ )* + # # 线型阻力;流线型升力 弧板型升力 平板型升 & 1 1 力。相对应的 与 值亦如此。 式中: ———升力系数; ’ ’ ’$ $ # 收稿日期:&44094&9!. 简介:姚兴佳( )男,教授,博士研究生导师,长期从事风能利用技术的研究工作,国家“ ”项目主持人,是享受国务院特 !:-:9 ; 20+ 殊津贴的专家。 2009-06-12 23 技术 #$#%&’(# #$#)* $+,- -../ 01-/ 23345 67 &889 电建倾力制作 !攻角的影响 ’ 叶片表面粗糙度的影响 气流方向与叶片横截面的弦长 的夹角 叶片表面不可能做得绝对光滑,我们把凹凸 ( 称为攻角,也称迎角,其值正、负如 所示。 与 不平的波峰与波谷之间高度的平均值称为粗糙 : ;* 随 的变化情况如 所示。 度。波峰与波谷之间高度的平均值大,阻力增加, ; = 值高,但是粗糙度对 值的影响不大。制造叶 ; ;* 片时应尽量使叶片表面平滑,避免产生过大的摩 擦阻力。 # 风力机的类型 国内外风力机的结构形式繁多,从不同的角 度有多种分类方法。 (按风轮轴与地面的相对,分为水平轴 式风力机和垂直轴(立轴)式风力机。 风轮叶片的攻角 ! !按叶片工作原理,分为升力型风力机和阻 力型风力机。 #按风力机的用途分类,有风力发电机、风 力提水机、风力铡草机、风力脱谷机等。 ’ 按风轮叶片的叶尖线速度与吹来的风速 之比的大小来分,有高速风力机(比值大于: )和 低速风力机(比值小于 : );也有把该比值-GH 者 称为中速风力机。 )按风机容量大小分类:国际上通常将风力 和 与攻角 的关系 ! !# ! 机组分为小型(1.. I% 以下)、中型(1..G1 ... 当攻角 值在一定范围内变化时,升力随 )和大型( 以上)种;我国则分成微 I% 1 ... I% : 攻角的增加而变大,阻力也在变化;当攻角 型(1 I% 以下)、小型(1G1. I%)、中型(1.G1.. 值增加到某一临界值时,升力达到最大值(即 )和大型( 以上)种;也有的将 I% 1.. I% = 1 ... );当 值再增大时,升力突然开始下 以上的风机称为巨型风力机。 ; ! ; I% * *?@ 降,同时阻力也急剧增加,这种现象称为“失 * 按风轮相对于塔架的,分为上风式 速”。产生失速的根本原因,是气体的比较有规 (前置式)风力机和下风式(后置式)风力机。 则的流线与翼型后上部(见 之 处) 按风轮的叶片数量,分单叶片、双叶片、三 :A-A= B + 的轮廓分离,并在分离区形成涡流,使翼型上下 叶片、四叶片及多叶片式风力机。 压差变小。 现在应用较多的是水平轴、升力型和少 #雷诺数的影响 叶式的风力发电机(多数为-G: 个叶片),本 空气流经叶片时,气体的粘性力将表现出 将侧重介绍此类风力发电机。 来,这种粘性力可以用雷诺数5 表示: ! 风力机的基本工作原理 D( 风力机的基本功能是利用风轮接收风能,并 () C E 5 $ 将其转换成机械能,再由风轮轴将它输送出去。 式中:———吹向叶片的空气流速; 风力机的工作原理:空气流经风轮叶片产生升力 D (———翼型弦长; 或阻力,推动叶片转动,将风能为机械能。 ———空气的运动粘性系数, ( 为空 尽管风力机的类型很多,但是普遍应用的是 $ $ C%F & % 气的动力粘性系数,为空气密度)。 水平轴和垂直轴两大类。国内外普遍应用的风力 & 值越大,粘性作用越小, 值增加, 值减 机以水平轴升力型居多。下面重点介绍水平轴升 5 ;* ; 小,升阻比! 值变大。 力型和垂直轴阻力型风力机的基本工作原理。 2009-06-12 !! 可再生能源 (总第 期) !(+! ,!( 技术 电建倾力制作 ()升力型风力机的工作原理 所示为垂直轴阻力型风力机的风轮,它 , ( 所示是水平轴风力机的机头部分。风轮 主要由 个曲面叶片组成。 # 主要由两个螺旋桨式的叶片组成。风从左方吹 当风吹向风轮,叶片产生阻力,驱动风轮作逆 来,叶片产生的升力 和阻力 。阻力是风对 时针方向旋转(顶视)。凹下的叶片驱动风轮旋转, -! -. 风轮的正面压力,由风力机的塔架承受;升力是 凸起的叶片阻碍风轮的转动,每个叶片产生的阻 推动风轮旋转的动力。 力值-= 可按下式计算: , ! ( ) () - 1 # /!# 4 ) = ! ? = 式中:———空气密度; # /———风速; #———叶片线速度,在半径方向线速度的平 均数; ———叶片的最大投影面积(宽度 高度); @ ? ———叶片阻力系数,对于由 个曲面叶片 4= ! 组成的风轮,凹下的叶片的 值可取为 ;凸起 风力转换成叶片的升力与阻力 4= ,+ ! 的叶片的 值为 。 现代风力发电机的叶片都制成螺旋桨式的, 4= +,!:+!# 在计算 时 式中的“ ”号的选取:对风凹下 其原因如下所述。 -= 0 A 风以 的速度吹向风轮旋转平面 风轮以 的叶片(右面)取“’ ”;对风凸起的叶片(左面)取 / 0 ! “”。 角速度旋转,风相对翼型的风速为 2 / 1! 2/ 这种垂直轴阻力型风力机,凹下的叶片产生 假如相对风速 与翼型的弦的夹角 是最 的阻力大于凸起叶片产生的阻力,风轮自然是按 / 3 佳攻角值,此时的升力系数为 ( , 逆时针方向旋转。当然,若把吹向风轮左面的风 45678 9 约为 ,!:,9;),这是我们所希望的。然而,由于叶 挡住,使凸起的叶片不被风吹,更有助于风轮的 片各截面的旋转半径 不同,因此,各截面的相对 转动。 (连载待续) !!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ! 风速/ 也不同,甚至在某些截面上升力系数为负 ! 值。所以,要把叶片制成沿叶片长度方向呈扭曲 ! ! ! $ % % ! 年美国的风力发电 ! ! 的螺旋状,让整个叶片由根部到尖部各截面翼型 ! 的弦与对应处的相对风速/ 大致相同,并应使其 ! !# 年,美国的风能产业得到了前所未有的发 ! ! ! ! 展。据美国风能协会透露, 年美国安装风力发电 在最佳攻角值附近。使风力尽可能多的转换成叶 !# ! 片的升力。此升力由叶柄传给风轮轴,再由风轮 ! 机组的容量为 ! # $% ,这些风力发电机组所产生 ! ! 的电力足够美国 万家庭同时使用。目前美国各州 ! ! 轴将机械能输送出去。 & ! ()阻力型风力机的工作原理 都在考虑利用风能发电来推动本州经济的发展。 ! ! ! ! 然而,美国的风能市场并不像有些人想象的那样 ! ! ! ! 前景。由于一些地区的电力传输容量一直没有提 ! ! 高,目前的电力传输已经不能承受更多的电力负 ! ! ! ! 荷,这些地区只可能建造少数几座风力发电机组。虽 ! ! 然美国计划在此地区建造更多的电力传输线以 ! ! ! ! 满足日益增长的电力需求。但是由于有关机构互相推 ! ! 委,使该计划的实施工作一拖再拖。另外,由于美国政 ! ! 府对风力发电机组生产规模的扩大没有相关的优惠 ! ! ! ! 政策,致使风力发电机组的生产量急剧下降。 ! (李 兵 译自美国《今日美国报》 ) ! ! !#’(’!& !!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 垂直轴式 型叶片风轮 # 2009-06-12 )* 电建倾力制作 技术 ;’=%5 ’;?@ ’AB# 114 C!6 D&&EF GH %IIJ 风力发电技术 (一) 风 力 发 电 机 组 ! () 姚兴佳,王士荣,董丽萍 (沈阳工业大学风能技术研究所,辽宁 沈阳 !!11#) 中分类号:234!, 5 !46!789 114 1#71!171# 文献标识码: 文章编号: ( ) 风力发电机是将风能转换成机械能,再把机 ! 风轮 械能转换成电能的机电设备。风力发电机通常由 风轮是风力机最重要的部件,它是风力机区 风轮、对风装置、调速装置、传动装置、发电机、塔 别于其它动力机的主要标志。风轮的作用是捕捉 架、停车机构等组成。 和吸收风能,并将风能转变成机械能,再由风轮 下面将以水平轴升力型风力发电机为主,介 轴将能量送给传动装置。 # 绍组成风力发电机的主要部件及其工作情况。 以水平轴升力型风力机的风轮为例( )来 ! 和 分别是小型和中大型风力发电机的结构 说明风率的计算。 示意。 # 水平轴风力机的机头 风以速度$吹向风轮时,风动。设旋转着 % ρ ! & ! 的风轮其扫掠面积为 ,空气密度为 ,在 中 小型风力发电机示意 !7 7 #7 ,7 87 47 内流向风轮的空气所具有的动能为 风轮; 发电机; 回转体; 调速机构; 调向机构; 手刹 67 -7 97 ! ! ! 车机构; 塔架; 逆变器; 蓄电池 # ’ ) *$ ) ρ%$ $ ) ρ$ % ! ( · () 若风轮的直径为+ ,则 ! ! π + π ’ ) ρ$ #%) ρ $ #) + ρ$ # ( () , - 这些风能不可能全部被风轮捕获,设风轮捕 获风能并转换成机械能,再由风轮轴输出的功率 为’ ’ (称之为风率)。它与 之比,称为风 ( 率系数(或风能利用系数),用./ 表示,即 ’ ’ 中大型风力发电机示意 . ) ) # 0 ’ π () !7 7 #7 ,7 87 ( + ρ$ # 风轮; 变速箱; 发电机; 机舱; 塔架 - 收稿日期:11871,718 !9,97 : -4# 简介:姚兴佳( )男,教授,博士研究生导师,长期从事风能利用技术的研究工作,国家“ ”项目主持人,是享受国务院特 殊津贴的专家。 !1 2009-06-12 电建倾力制作 %++5,’ 4%6 可再生能源 (总第 期) 技术 π % ’ 头,机头与塔架的联结部件是机头座与回转体。 ! ρ$ & ( * # ) () 4 ()机头座 式中的()值为+,%-+,. 。 它用来支撑塔架上方的所有装置及附属部 * 由式()得知: 风率与风轮直径的平 件,它牢固与否将直接关系到风力机的安危与寿 ② ③ 方成正比; 风率与风速的立方成正比; 命。由于微、小型风力机塔架上方的设备重量轻, ④ 风率与风轮的叶片数目无直接关系; 风轮 一般是由钢板焊接而成,即根据设计要求在底板 功率与风率系数成正比。因此,当风小、 上焊上加强肋。中、大型风力机的机头座要复杂一 ( 工作风速一定时,应尽可能提高 值,以增大风轮 ) 些,它通常由以纵梁、横梁为主,再辅以台板、腹 功率,这是从事风能开发利用的科技人员追求的 板、肋板等焊接而成。焊接质量要高,台板面要刨 主要目标之一。

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