一种风力机气动性能实验装置的机械效率测量方法制造方法及图纸

一种风力机气动性能实验装置的机械效率测量方法，步骤为：先以单轴承座装配风力机风轮，通过风洞实验求取各个设定风速下的平均转速和标准偏差；再以双轴承座装配风力机风轮，通过风洞实验求取各个设定风速下的平均转速和标准偏差；在相同设定风速下，求取单/双轴承座下的平均转速差值，再将差值与单轴承座下的平均转速进行求和，得到修正平均转速；以完整风力机气动性能实验装置作为实验对象，通过风洞实验求取各个设定风速下的平均转速和标准偏差；在相同设定风速下，求取风力机气动性能实验装置下平均转速与修正平均转速的比值，该比值即为风力机气动性能实验装置的机械效率；最后求取修正后的风力机气动性能实验装置的机械效率。

A Method for Measuring the Mechanical Efficiency of an Experimental Device for Aerodynamic Performance of Wind Turbines

A method for measuring the mechanical efficiency of a wind turbine aerodynamic performance experimental device is presented. The steps are as follows: firstly, the wind turbine wheel is assembled with a single bearing seat, and the average speed and standard deviation of each set wind speed are obtained by wind tunnel experiment; secondly, the wind turbine wheel is assembled with double bearing seat, and the average speed and standard deviation of each set wind speed are obtained by wind tunnel experiment; at the same set wind speed, the average speed and standard deviation of each set wind speed are obtained by wind tunnel experiment. The average speed difference under single/double bearing pedestal is calculated, and then the difference is summed with the average speed under single bearing pedestal to get the modified average speed; the average speed and standard deviation under each set wind speed are obtained through wind tunnel experiment with the complete wind turbine aerodynamic performance experimental device as the experimental object; and the leveling of the wind turbine aerodynamic performance experimental device under the same set wind speed is obtained. The ratio of the average speed to the modified average speed is the mechanical efficiency of the wind turbine aerodynamic performance experimental device. Finally, the mechanical efficiency of the modified wind turbine aerodynamic performance experimental device is calculated.

【技术实现步骤摘要】
一种风力机气动性能实验装置的机械效率测量方法
本专利技术属于风力机气动性能实验
，特别是涉及一种风力机气动性能实验装置的机械效率测量方法。
技术介绍
风力机气动性能实验需要在风洞中进行，同时需要用到风力机气动性能实验装置，尽管各个实验室采用的风力机气动性能实验装置在结构组成上基本相同，但是每套风力机气动性能实验装置的调校各不相同，当面对同一台风力机的风轮进行测试时，由于风力机气动性能实验装置不同，通常会导致实测出的实验结果也存在差异，尽管各套风力机气动性能实验装置之间的测量偏差不大，但仍会影响到实验数据的可靠性。因此，有必要对现有风力机气动性能实验装置的机械效率进行测量，以使每一套的风力机气动性能实验装置的机械效率都能够获得修正，从而使实验数据更加真实可靠。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种风力机气动性能实验装置的机械效率测量方法，能够对风力机气动性能实验装置的机械效率进行修正，以使实验数据更加真实可靠。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种风力机气动性能实验装置的机械效率测量方法，包括如下步骤：步骤一：在风洞内安装实验台，在实验台上安装第一轴承座，将风力机风轮通过第一传动轴连接到第一轴承座上，再在第一传动轴表面粘贴一处反光条；步骤二：启动风洞，在设定风速下，利用非接触式激光转速表对准反光条测量第一传动轴的转速，进而获得风力机风轮的转速；步骤三：重复步骤二，重复次数为7次，并将获取的7个转速求取平均值，然后按照公式求取转速的标准偏差，式中，S为转速的标准偏差，为平均转速；步骤四：调整设定风速，重复步骤二和步骤三，获取各个设定风速下的平均转速和转速的标准偏差；步骤五：将第一传动轴和风力机风轮从第一轴承座上拆下，再在实验台上安装第二轴承座，在第一轴承座和第二轴承座之间连接第二传动轴，将拆下的风力机风轮安装到第二传动轴上，然后在第二传动轴表面粘贴一处反光条；步骤六：启动风洞，在设定风速下，利用非接触式激光转速表对准反光条测量第二传动轴的转速，进而获得风力机风轮的转速；步骤七：重复步骤六，重复次数为7次，并将获取的7个转速求取平均值，然后按照公式求取转速的标准偏差，式中，S为转速的标准偏差，为平均转速；步骤八：调整设定风速，重复步骤六和步骤七，获取各个设定风速下的平均转速和转速的标准偏差；步骤九：在相同设定风速下，求取步骤四与步骤八中的平均转速差值，该差值用以反映增加第二轴承座后对转速的影响，然后将该差值与步骤四中的平均转速进行求和，即可得到消除第二轴承座影响的修正平均转速；最后求取步骤四和步骤八中的标准偏差的平均值，即可得到消除第二轴承座影响的修正标准偏差；步骤十：将电加载装置、第一联轴器、扭矩仪及第二联轴器依次串联连接到第二传动轴上，以构成完整的风力机气动性能实验装置；步骤十一：启动风洞，且电加载装置处于不加载状态，在设定风速下，利用非接触式激光转速表对准反光条测量第二传动轴的转速，进而获得风力机风轮的转速；步骤十二：重复步骤十一，重复次数为7次，并将获取的7个转速求取平均值，然后按照公式求取转速的标准偏差，式中，S为转速的标准偏差，为平均转速；步骤十三：调整设定风速，重复步骤十一和步骤十二，获取各个设定风速下的平均转速和转速的标准偏差；步骤十四：在相同设定风速下，求取步骤十三与步骤九中的平均转速比值，该比值即为风力机气动性能实验装置的机械效率；步骤十五：通过公式η＝c1+c2v+c3v2+c4v3+c5v4求取修正后的风力机气动性能实验装置的机械效率，式中，η为机械效率，c1～c5为修正系数，v为风速。本专利技术的有益效果：本专利技术的风力机气动性能实验装置的机械效率测量方法，能够对风力机气动性能实验装置的机械效率进行修正，以使实验数据更加真实可靠。附图说明图1为风力机风轮与单一轴承座的装配示意图；图2为风力机风轮与双轴承座的装配示意图；图3为风力机风轮与风力机气动性能实验装置的装配示意图；图中，1—实验台，2—第一轴承座，3—风力机风轮，4—第一传动轴，5—反光条，6—第二轴承座，7—第二传动轴，8—电加载装置，9—第一联轴器，10—扭矩仪，11—第二联轴器。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步的详细说明。一种风力机气动性能实验装置的机械效率测量方法，包括如下步骤：步骤一：如图1所示，在风洞内安装实验台1，在实验台1上安装第一轴承座2，将风力机风轮3通过第一传动轴4连接到第一轴承座2上，再在第一传动轴4表面粘贴一处反光条5；步骤二：启动风洞，在设定风速下，利用非接触式激光转速表对准反光条5测量第一传动轴4的转速，进而获得风力机风轮3的转速；步骤三：重复步骤二，重复次数为7次，并将获取的7个转速求取平均值，然后按照公式求取转速的标准偏差，式中，S为转速的标准偏差，为平均转速；步骤四：调整设定风速，重复步骤二和步骤三，获取各个设定风速下的平均转速和转速的标准偏差，具体如下表：设定风速(m/s)5678910111213平均转速(r/min)6138521204143316231820204523012756标准偏差5.46.15.86.25.66.88.18.68.8步骤五：如图2所示，将第一传动轴4和风力机风轮3从第一轴承座2上拆下，再在实验台1上安装第二轴承座6，在第一轴承座2和第二轴承座6之间连接第二传动轴7，将拆下的风力机风轮3安装到第二传动轴7上，然后在第二传动轴7表面粘贴一处反光条5；步骤六：启动风洞，在设定风速下，利用非接触式激光转速表对准反光条5测量第二传动轴7的转速，进而获得风力机风轮3的转速；步骤七：重复步骤六，重复次数为7次，并将获取的7个转速求取平均值，然后按照公式求取转速的标准偏差，式中，S为转速的标准偏差，为平均转速；步骤八：调整设定风速，重复步骤六和步骤七，获取各个设定风速下的平均转速和转速的标准偏差，具体如下表：设定风速(m/s)5678910111213平均转速(r/min)6038431191141916071805202922892742标准偏差5.36.05.86.15.76.28.18.58.4步骤九：在相同设定风速下，求取步骤四与步骤八中的平均转速差值，该差值用以反映增加第二轴承座6后对转速的影响，然后将该差值与步骤四中的平均转速进行求和，即可得到消除第二轴承座6影响的修正平均转速；最后求取步骤四和步骤八中的标准偏差的平均值，即可得到消除第二轴承座6影响的修正标准偏差，具体如下表：设定风速(m/s)5678910111213修正平均转速(r/min)6238611217144716391835206123132770修正标准偏差5.356.055.86.155.656.58.18.558.6步骤十：如图3所示，将电加载装置8、第一联轴器9、扭矩仪10及第二联轴器11依次串联连接到第二传动轴7上，以构成完整的风力机气动性能实验装置；步骤十一：启动风洞，且电加载装置处于不加载状态，在设定风速下，利用非接触式激光转速表对准反光条5测量第二传动轴7的转速，进而获得风力机风轮3的转速；步骤十二：重复步骤十一，重复次数为7次，并将获取的7个转速求取平均值，然后按照公式求取转速的标准偏差，式中，S为转速的标准偏差，为平均转速；步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风力机气动性能实验装置的机械效率测量方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一：在风洞内安装实验台，在实验台上安装第一轴承座，将风力机风轮通过第一传动轴连接到第一轴承座上，再在第一传动轴表面粘贴一处反光条；步骤二：启动风洞，在设定风速下，利用非接触式激光转速表对准反光条测量第一传动轴的转速，进而获得风力机风轮的转速；步骤三：重复步骤二，重复次数为7次，并将获取的7个转速求取平均值，然后按照公式

【技术特征摘要】
1.一种风力机气动性能实验装置的机械效率测量方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一：在风洞内安装实验台，在实验台上安装第一轴承座，将风力机风轮通过第一传动轴连接到第一轴承座上，再在第一传动轴表面粘贴一处反光条；步骤二：启动风洞，在设定风速下，利用非接触式激光转速表对准反光条测量第一传动轴的转速，进而获得风力机风轮的转速；步骤三：重复步骤二，重复次数为7次，并将获取的7个转速求取平均值，然后按照公式求取转速的标准偏差，式中，S为转速的标准偏差，为平均转速；步骤四：调整设定风速，重复步骤二和步骤三，获取各个设定风速下的平均转速和转速的标准偏差；步骤五：将第一传动轴和风力机风轮从第一轴承座上拆下，再在实验台上安装第二轴承座，在第一轴承座和第二轴承座之间连接第二传动轴，将拆下的风力机风轮安装到第二传动轴上，然后在第二传动轴表面粘贴一处反光条；步骤六：启动风洞，在设定风速下，利用非接触式激光转速表对准反光条测量第二传动轴的转速，进而获得风力机风轮的转速；步骤七：重复步骤六，重复次数为7次，并将获取的7个转速求取平均值，然后按照公式求取转速的标准偏差，式中，S为转速的标准偏差，为平均转速；步骤八：调整设定风速，重复步骤六和步骤七，获取各个设定风速下的平均转...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国文，朱建勇，王成军，张庆营，
申请(专利权)人：沈阳航空航天大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21