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海上单桩风力发电机组载荷-基础全工况一体化设计 被引量：5
1
作者 杨思阳 陈前 +1 位作者 王瑞良 孙勇 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期83-89,共7页
海上风电机组受到的外力载荷较为复杂,如何考虑所有外载的相互耦合对于获得更为准确的结构内力和变形等动力响应起到了关键性作用,同时也是响应海上风力发电机组降本需求的重要手段。通过浙江某海上风电项目的单桩基础分析对比分离式设... 海上风电机组受到的外力载荷较为复杂,如何考虑所有外载的相互耦合对于获得更为准确的结构内力和变形等动力响应起到了关键性作用,同时也是响应海上风力发电机组降本需求的重要手段。通过浙江某海上风电项目的单桩基础分析对比分离式设计和一体化设计的区别,结果表明:分离式设计相比于一体化设计在风力机载荷和波浪载荷上缺乏时间的一致性;因波浪作用产生的部分惯性效应被重复考虑以及载荷相关系数的规定上也更为保守;一体化设计无论是在极限还是疲劳分析上都更优于分离式设计,能较大节约海上风力机基础的成本。 展开更多
关键词 海上风电机组 基础 疲劳载荷 极限载荷 一体化设计
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风电机组法兰用摩擦垫片的摩擦系数实验研究 被引量：7
2
作者 陈中亚 吴炜 +3 位作者 何俊尉 裘园 应华冬 周伟达 《机电工程》 CAS 北大核心 2022年第9期1319-1324,共6页
提高主轴与齿轮箱法兰联接面的静摩擦系数,可以间接实现主轴与齿轮箱法兰联接面的紧凑设计,实现风电机组的轻量化。针对风电机组传动系统紧凑化和轻量化设计的问题,对风电机组法兰用摩擦垫片的摩擦系数进行了实验研究。首先,分析了主轴... 提高主轴与齿轮箱法兰联接面的静摩擦系数,可以间接实现主轴与齿轮箱法兰联接面的紧凑设计,实现风电机组的轻量化。针对风电机组传动系统紧凑化和轻量化设计的问题,对风电机组法兰用摩擦垫片的摩擦系数进行了实验研究。首先,分析了主轴与齿轮箱法兰联接面摩擦系数对其传扭能力和减重降本的影响;然后,采用主轴与齿轮箱法兰材料球墨铸铁QT400-18AL和QT700-2做了实验试样,研究了该摩擦垫片用于两种试样间时的静摩擦系数;最后,提出了一种采用拉、扭组合试验机加载准静态扭转和压缩载荷来测试静摩擦系数的方法,并基于该方法对结合面平均接触压强为50 MPa、100 MPa、125 MPa、150 MPa时摩擦垫片的静摩擦系数进行了研究。研究结果表明:当结合面平均接触压强大于50 MPa时,静摩擦系数平均值为0.667,标准差为0.023;相比未使用摩擦垫片时,使用摩擦垫片时可将其静摩擦系数提高约1倍;摩擦垫片重复使用时,静摩擦系数呈下降趋势;因此,在实际风电工程中,应采取相关措施,保证摩擦垫片重复使用时结合面静摩擦系数不会过低,以保证其联接的可靠性。 展开更多
关键词 风电机组传动系统 主轴 齿轮箱 法兰联接面 摩擦垫片 轻量化设计 静摩擦系数
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考虑冰冻气候的山地风电场发电量精细化研究 被引量：2
3
作者 申新贺 陈广宇 +1 位作者 姜婷婷 朱金奎 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期778-783,共6页
南方山地风电场冬季结冰现象明显,是影响风电场发电量的重要因素之一。长期以来,在风电场设计阶段,评估冰冻导致发电量损失的比例一般用完整年内测风塔冰冻时长的占比来代替,与风电场实际运行情况相差较大,这种粗放的设计难以满足当前... 南方山地风电场冬季结冰现象明显,是影响风电场发电量的重要因素之一。长期以来,在风电场设计阶段,评估冰冻导致发电量损失的比例一般用完整年内测风塔冰冻时长的占比来代替,与风电场实际运行情况相差较大,这种粗放的设计难以满足当前风电场精细化开发的评估需求。文章通过分析某南方山地风电场的实际运行数据,结合同期测风数据和SCADA数据,研究了冬季结冰期间风电场的发电量损失,并给出了风电场设计评估阶段如何对冰冻导致的发电量损失进行精细化分析的方法。 展开更多
关键词 风力发电 叶片结冰 功率曲线 电量损失
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涡流发生器设计参数对某40%厚度翼型性能影响的实验研究 被引量：7
4
作者 周晓亮 翁海平 +2 位作者 龚玉祥 孔魁 程明哲 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期212-218,共7页
涡流发生器(VG或VGs)经常作为被动式的流动控制措施用于风力机叶片内侧,以减轻流动分离对气动性能的影响。然而,对内侧大厚度和极大厚度翼型,VG流动的复杂性和强烈的非定常性给基于数值模拟的VG设计和性能评估带来很大的不确定性。本文... 涡流发生器(VG或VGs)经常作为被动式的流动控制措施用于风力机叶片内侧,以减轻流动分离对气动性能的影响。然而,对内侧大厚度和极大厚度翼型,VG流动的复杂性和强烈的非定常性给基于数值模拟的VG设计和性能评估带来很大的不确定性。本文基于某相对厚度40%的大厚度钝后缘风力机翼型,在西北工业大学NF-3低速翼型风洞开展了涡流发生器设计参数对大厚度翼型表面流动和气动性能影响的试验研究。通过对气动特性、特征参数和压力分布等的分析可看出,VGs有效地改善了目标翼型的流动分离,提高了翼型性能;在设计参数中,弦向安装位置和涡流发生器高度对性能影响最大。 展开更多
关键词 风力机 涡流发生器 大厚度翼型 流动控制 设计参数
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基于EEMD-PCA的风电轴承故障预警方法 被引量：13
5
作者 陆超 周民强 +2 位作者 史晓鸣 刘伟江 廖元文 《轴承》 北大核心 2020年第9期67-71,共5页
针对风电轴承故障预警的问题,提出一种基于主元分析统计的故障预警方法。首先,采集正常状态下的轴承振动信号进行EEMD处理;然后,将各IMF分量输入PCA计算出正常状态下的T2和SPE阈值;最后,将运行监测数据输入模型求得运行过程中的统计量,... 针对风电轴承故障预警的问题,提出一种基于主元分析统计的故障预警方法。首先,采集正常状态下的轴承振动信号进行EEMD处理;然后,将各IMF分量输入PCA计算出正常状态下的T2和SPE阈值;最后,将运行监测数据输入模型求得运行过程中的统计量,并以SPE超过阈值线的比例为指标进行故障预警。通过风电场轴承故障案例表明,该方法可对风电轴承早期故障进行有效预警,具有实际工程应用价值。 展开更多
关键词 滚动轴承 风力发电机组 集合经验模态分解 主元分析 故障 预警
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风电机组变桨轴承的磨损预警方法研究 被引量：5
6
作者 郭鹏飞 刘伟江 +3 位作者 朱朋成 王欣 周民强 张婷婷 《机电工程》 CAS 北大核心 2021年第8期1045-1050,共6页
针对风电机组变桨轴承磨损情况严重、经济损失大等问题,提出了一种基于数据采集与监视控制(SCADA)数据的风电机组变桨轴承磨损预警的建模方法。以变桨电机电流、桨距角、风速、功率等风机运行参数为基础,利用滑动窗口统计的方法构造了... 针对风电机组变桨轴承磨损情况严重、经济损失大等问题,提出了一种基于数据采集与监视控制(SCADA)数据的风电机组变桨轴承磨损预警的建模方法。以变桨电机电流、桨距角、风速、功率等风机运行参数为基础,利用滑动窗口统计的方法构造了新的特征变量,将特征变量和标签数据导入随机森林算法,进行了模型的训练和验证;然后,建立了一种监测变桨轴承磨损的预警模型;最后,以某风场20台机组历史数据为输入,以机组故障记录为输出标记,在设定了合理的预警规则基础上,建立了变桨轴承的预警模型,并对此进行了实测验证。测试结果表明:该变桨轴承磨损预警模型能提前5 d~30 d发出预警信息,预警准确率平均能达到87.9%;试运行结果表明:该模型具有成本低、效率高、解释性强的特点,在提高机组的安全运行时长,以及降低机组的运维成本方面具有重要意义。 展开更多
关键词 早期预警模型 变桨轴承 轴承磨损 故障预警 随机森林
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风电齿轮箱高速轴轴承高温故障处理方案 被引量：5
7
作者 陈景新 罗勇水 徐宗贤 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期130-134,共5页
对某齿轮箱高速轴轴承超温报警故障进行分析,基于机组齿轮箱故障触发前后状态监测数据,初步判断故障原因是润滑油流量不能满足要求。计算该轴承所需的润滑流量,并与实测流量进行对比,确定在低温环境下齿轮箱高速轴承实际润滑流量偏少是... 对某齿轮箱高速轴轴承超温报警故障进行分析,基于机组齿轮箱故障触发前后状态监测数据,初步判断故障原因是润滑油流量不能满足要求。计算该轴承所需的润滑流量,并与实测流量进行对比,确定在低温环境下齿轮箱高速轴承实际润滑流量偏少是轴承高温报警的主要原因。提出在保持原油路不变的基础上,增加一根油管对高温报警轴承进行润滑的整改方案,并对增加的油路的流量进行核算。整改后现场多次大风满功率运行结果表明,轴承温度正常,验证了该整改方案是可行的。 展开更多
关键词 风电齿轮箱 高速轴轴承 润滑油流量 高温报警故障
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基于GNSS的风电机组低频振动位移计算方法研究 被引量：3
8
作者 王潇 俞佳男 +2 位作者 唐波 余清清 许国东 《机电工程》 CAS 北大核心 2021年第8期996-1002,1057,共8页
针对风电机组叶轮、塔架等耦合引起的低频振动问题,对风电机组机舱低频振动位移的计算方法开展了理论推导、仿真验证和现场测试研究。首先,基于GNSS-RTK精准定位技术,推导了风电机组机舱低频振动位移的计算方法;然后,通过MATLAB软件,搭... 针对风电机组叶轮、塔架等耦合引起的低频振动问题,对风电机组机舱低频振动位移的计算方法开展了理论推导、仿真验证和现场测试研究。首先,基于GNSS-RTK精准定位技术,推导了风电机组机舱低频振动位移的计算方法;然后,通过MATLAB软件,搭建了风电机组机舱的空间运行轨迹,并对该计算方法进行了仿真验证;最后,开展了GNSS设备和加速度传感器的对比测试,将位移结果与Bladed软件计算的理论位移进行了趋势和误差分析。研究结果表明:基于GNSS的机舱低频振动位移与仿真设定位移之间的偏差在10-15数量级,该结果与理论位移曲线的变化趋势一致,误差为2.9%,优于加速度二次积分计算位移的误差47.1%;仿真和现场测试结果均验证了该计算方法的正确性和准确度,该方法适用于风电机组低频振动的长期监测,且具有精度高、成本低的特点。 展开更多
关键词 低频振动位移 GNSS-RTK精准定位技术 计算方法 误差分析
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YD-大厚度风力机翼型粗糙敏感度试验研究 被引量：2
9
作者 陈棋 龚玉祥 +2 位作者 周晓亮 李永亮 周民强 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期417-423,共7页
基于YD-系列3个大厚度钝后缘风力机翼型(相对厚度35%、40%和60%),在西北工业大学NF-3低速翼型风洞开展粗糙敏感度对翼型性能影响的试验研究。结果表明,前缘粗糙对大厚度翼型的性能影响很大,造成升力线斜率和最大升力系数急剧减小,吸力... 基于YD-系列3个大厚度钝后缘风力机翼型(相对厚度35%、40%和60%),在西北工业大学NF-3低速翼型风洞开展粗糙敏感度对翼型性能影响的试验研究。结果表明,前缘粗糙对大厚度翼型的性能影响很大,造成升力线斜率和最大升力系数急剧减小,吸力面后缘流动的提前分离。 展开更多
关键词 风力机 大厚度翼型 粗糙敏感度 气动性能 风洞实验
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齿轮箱传动系统渐开线花键的优化研究 被引量：1
10
作者 黄杨杨 宋进宇 +2 位作者 罗勇水 赵海燕 祁广骞 《机电工程》 北大核心 2024年第1期81-89,共9页
随着风电机组齿轮箱扭矩密度的提升,行星传动装置中渐开线平齿根花键已经满足不了目前齿轮箱轻量化设计的需求。针对这一问题,提出了一种将齿轮箱内部传统的渐开线平齿根花键优化为渐开线齿形花键的方法。首先,优化了渐开线齿形花键的... 随着风电机组齿轮箱扭矩密度的提升,行星传动装置中渐开线平齿根花键已经满足不了目前齿轮箱轻量化设计的需求。针对这一问题,提出了一种将齿轮箱内部传统的渐开线平齿根花键优化为渐开线齿形花键的方法。首先,优化了渐开线齿形花键的齿廓变位系数、齿根高及齿顶高变位系数等,提高了花键的传扭能力;然后,研究了渐开线齿形花键结构,调整了其齿厚公差,使太阳轮可以正常浮动,以补偿齿轮啮合的对中偏差,降低了不均载系数,提高了齿轮箱内部齿轮的承载能力;分析了花键齿面载荷分布,对花键进行了齿向修鼓和螺旋角修形,改善了花键齿宽载荷分布,避免了花键轮齿端部受载过高,延长了花键联接的使用寿命;最后,使用工程算法,校核了花键抗剪切、抗磨损及花键连接本体强度等;通过齿轮箱相关试验,分析了齿轮箱拆检后花键齿面啮合情况,验证了渐开线齿形花键的扭矩传递能力。研究结果表明:采用渐开线齿形花键,通过优化其参数,可以提高花键的齿面接触强度,花键的扭矩传递能力提高了约10%,齿形花键的扭矩传递能力得到了实例验证。 展开更多
关键词 齿轮箱扭矩密度 齿轮箱轻量化设计 机械强度 抗剪切强度 渐开线齿形花键 参数优化 传扭能力
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