The invention discloses a control wind turbine blade wielding space cable system and optimization method, a wind turbine blade mounted on the hub by the cabin is connected to the blade between the same spanwise positions of the long space cable is fixed, the same location respectively in the leaves of 1/4 1/2, 3/4, and tip that leaves the same part of the group of three space cable constitute a non redundant static stator system, spatial cable system is a static stator system composed of several sets of three cables, static stator system number by the establishment of a finite element model of linear elastic eigenvalue buckling analysis to determine the installation, contrast the static buckling coefficient of wind turbine system of stator system under different quantity, ultimately determine the optimal number of stator system static space cable. The invention can also control the buckling performance of wind turbine blade with significantly improved wind turbine blade coupling system, and has the advantages of simple structure, convenient construction etc..
【技术实现步骤摘要】
一种控制风力机叶片挥舞的空间拉索系统及优化方法
本专利技术公开了一种控制叶片挥舞的空间拉索系统及优化方法,涉及风电系统的建筑
和大型高耸结构抗风
技术介绍
作为风能发电的主要构筑物之一,风力机逐渐朝着大功率化发展,随之而来的风致破坏和稳定性问题却愈加突出,其中叶片弯扭断裂、塔架失稳倒塌是最常见的破坏形式。强风作用下的风力机体系处于停机状态,与旋转状态相比其抗弯刚度反而有所降低。此外强风风向的剧烈变化会导致翼型风攻角大幅改变,进而风力机叶片在某些攻角范围内出现气动失稳现象,而叶片的挥舞摆振是失稳破坏前的主要形式。就目前来说,采用内部加筋提高叶片的刚度是控制叶片变形最常见的形式之一,但风力机叶片内部加筋也有诸多缺点。例如拉力的大小不易控制,稍有不慎叶片会整体断裂;叶片内部加筋的施工难度较大,增加了施工措施费;叶片加筋后自重较大,在低风速时很难运转发电,而且难以应对风载的不确定性对叶片造成的冲击。
技术实现思路
针对现有的技术缺陷与工程实际难题,本专利技术提供了一种施工方便、构造简单、能显著控制叶片挥舞且提高结构屈曲稳定能的空间拉索系统,其公开的技术方案为:一种控制风力机叶片挥舞的空间拉索系统,其叶片由安装于机舱上的轮毂连接而成,所述叶片有三个,叶片之间沿翼展方向的相同部位采用通长的空间拉索进行固定,固定在叶片相同部位的一组三条空间拉索构成一个无多余自由度的静定子系统,所述叶片之间具有固定在相同部位的若干组三条空间拉索,所述相同部位分别在叶片的1/4、1/2、3/4和叶尖处,所述的若干组三条空间拉索构成多个静定子系统,所述静定子系统数量由建立的有限元 ...
【技术保护点】
一种控制风力机叶片挥舞的空间拉索系统,其叶片(1)由安装于机舱(2)上的轮毂(3)连接而成,其特征在于:所述叶片(1)有三个,叶片之间沿翼展方向的相同部位采用通长的空间拉索(4)进行固定,固定在叶片相同部位的一组三条空间拉索构成一个无多余自由度的静定子系统,所述叶片之间具有固定在相同部位的若干组三条空间拉索,所述相同部位分别在叶片的1/4、1/2、3/4和叶尖处,所述的若干组三条空间拉索构成多个静定子系统,所述静定子系统数量由建立的有限元模型进行线弹性特征值屈曲分析确定,对比安装不同数量静定子系统下风力机体系的屈曲系数,最终确定最优空间拉索静定子系统数量,所述拉索与各叶片之间通过螺栓锚固连接构成了自锚体系。
【技术特征摘要】
1.一种控制风力机叶片挥舞的空间拉索系统,其叶片(1)由安装于机舱(2)上的轮毂(3)连接而成,其特征在于:所述叶片(1)有三个,叶片之间沿翼展方向的相同部位采用通长的空间拉索(4)进行固定,固定在叶片相同部位的一组三条空间拉索构成一个无多余自由度的静定子系统,所述叶片之间具有固定在相同部位的若干组三条空间拉索,所述相同部位分别在叶片的1/4、1/2、3/4和叶尖处,所述的若干组三条空间拉索构成多个静定子系统,所述静定子系统数量由建立的有限元模型进行线弹性特征值屈曲分析确定,对比安装不同数量静定子系统下风力机体系的屈曲系数,最终确定最优空间拉索静定子系统数量,所述拉索与各叶片之间通过螺栓锚固连接构成了自锚体系。2.根据权利要求1所述的一种控制风力机叶片挥舞的空间拉索系统,其特征在于,所述叶片(1)由与塔架(5)成180°夹角开始每120°顺时针旋转一次,固接于轮毂上构成了塔架-叶片耦合体系。3.根据权利要求1所述的一种控制风力机叶片挥舞的空间拉索系统,其特征在于,所述空间拉索(4)通长布设于两叶片之间沿翼展方向的相同部位。4.根据权利要求1所述的一种控制风力机叶片挥舞的空间拉索系统,其特征在于,所述空间拉索(4)为斜拉索,由高强钢绞线、两端锚具、中间的拉索传力件及防护材料组成。5.根据权利要求1所述的一种控制风力机叶片挥舞的空间拉索系统,其特征在于,所述叶片(1)与拉索(4)连接部位采用局部开孔的方式。6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种控制风力机叶片挥舞的空间拉索系统,其特...
【专利技术属性】
技术研发人员:柯世堂,徐璐,王浩,朱鹏,杜凌云,余玮,余文林,王晓海,
申请(专利权)人:南京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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