【技术实现步骤摘要】
风力发电机组风轮散热系统耦合验证、设计方法
本专利技术涉及风力发电机领域，特别是涉及一种风力发电机组风轮散热系统耦合验证、设计方法。
技术介绍
风电机组主要由塔筒、机舱和风轮组成。目前，为防止海上盐雾、沙尘、雨水的侵蚀，风轮一般采用密封结构，其主要包含轮毂、叶片、导流罩及内部零部件等。风轮内的发热部件主要集中于轮毂内，包括变桨轴控制柜、超级电容柜、变桨电机、主轴、电缆等。当机组运行时，风轮内各发热部件表面散发的热量将排到轮毂内，尤其在夏季高温环境下，外界太阳辐射传递到风轮内部的热量也会增多，从而造成轮毂内环境温度过高，影响风轮内零部件正常运行，可能导致超温而触发机组停机，降低机组发电量。现有专利《风力发电机组的温度调节系统》(公布号CN103184984A)公开了一种对轮毂进行降温的散射系统，该系统通过通风机将轮毂内的热空气排放到叶片中的管道中，管道中的热空气将热量从叶片传递到外界后形成冷空气再注入到轮毂内，如此循环，对轮毂进行降温。虽然现有技术可以对轮毂进行降温，但是目前对风轮散热系统的设计选型并没有统一的...
【技术保护点】
1.一种风力发电机组风轮散热系统耦合验证方法，其特征在于，包括：/n采集风力发电机组的设备参数、环境参数，以及风轮散热系统的散热参数；/n设定风力发电机组的温度参数；/n基于环境参数、设备参数、散热参数和温度参数，通过迭代算法确定风力发电机组的叶片、风轮、导流罩之间达到热平衡状态时的轮毂内部温度t′
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种风力发电机组风轮散热系统耦合验证方法，其特征在于，包括：
采集风力发电机组的设备参数、环境参数，以及风轮散热系统的散热参数；
设定风力发电机组的温度参数；
基于环境参数、设备参数、散热参数和温度参数，通过迭代算法确定风力发电机组的叶片、风轮、导流罩之间达到热平衡状态时的轮毂内部温度t′0；
通过对比轮毂内部温度t′0与设备参数中轮毂内部温度阈值验证风轮散热系统。
2.根据权利要求1所述的风力发电机组风轮散热系统耦合验证方法，其特征在于，所述确定风力发电机组处于热平衡状态时对应的的轮毂内部温度t′0，包括：
通过温度参数、环境参数、散热参数和设备参数分别计算:轮毂传递到叶片内的热负荷Qt；叶片传递到外界的热量Q′t；轮毂传递到导流罩与轮毂之间的空间中的热负荷Q3；轮毂传递到导流罩外壁面的热量Q′3；导流罩传递到外界的热量Q4；
判定热量Q′3与热负荷Q3之间、热负荷Q3与热量Q4之间、热量Q′t与热负荷Qt之间是否均满足热平衡条件；
若不是，则调整相应的温度参数，并重新计算热负荷Qt、热量Q′t、热负荷Q3、热量Q′3、热量Q4进行判定；
如此迭代，直至全部满足热平衡条件，此时设定的轮毂内部温度t0为轮毂内部温度t′0。
3.根据权利要求2所述的风力发电机组风轮散热系统耦合验证方法，其特征在于，所述计算轮毂传递到叶片内的热负荷Qt包括：
通过环境参数、设备参数、叶片外壁温度tb2，计算叶片的对流换热负荷Q2、对外热辐射Qf3，以及太阳热辐射Qf2；
根据对流换热负荷Q2、对外热辐射Qf3和太阳热辐射Qf2，采用以下公式计算热负荷Qt：
Qt+Qf2＝Q2+Qf3。
4.根据权利要求2或3所述的风力发电机组风轮散热系统耦合验证方法，其特征在于，计算所述叶片传递到外界的热量Q′t包括：
根据环境参数、设备参数和温度参数计算叶片内部空气与叶片外壁面之间的传热系数K；
通过热负荷Qt、轮毂内部温度t0和散热参数计算叶片内环境温度t1；
根据叶片外壁温度tb2和叶片内环境温度t1，采用以下公式计算热量Q′t；
Q′t＝KA2(t1-tb2)；
其中，A2为叶片与外界的接触面积。
5.根据权利要求2或3所述的风力发电机组风轮散热系统耦合验证方法，其特征在于，基于设备参数中的风力发电机满负荷工作状态下轮毂内产生的热负荷Q01和热负荷Qt，通过热平衡方程计算所述热负荷Q3。
6.根据权利要求2或3所述的风力发电机组风轮散热系统耦合验证方法，其特征在于，计算所述热量Q′3包括：
技术研发人员：贺国凌，张洪溢，李瑚，胡浩，游剑，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团海装风电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。