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750kw风电机组风轮的结构分析与优化设计,750kw风电机组风轮的结构分析与优化设计2.16万字56页原创作品，通过查重系统摘要在全球化石能源日益枯竭和环境保护意识日益增强的今天，风电越来越受到世界各国的重视。风力发电需要许多成熟的技术，本文研究的主要是风电机组的关键组件——叶片，根据已有数据对750kw水平轴风力机叶片进行结构分析和优化设计相关内容进行了研究...
内容介绍
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750KW风电机组风轮的结构分析与优化设计
2.16万字 56页 原创作品，通过查重系统
摘要
在全球化石能源日益枯竭和环境保护意识日益增强的今天，风电越来越受到世界各国的重视。风力发电需要许多成熟的技术，本文研究的主要是风电机组的关键组件——叶片，根据已有数据对750KW水平轴风力机叶片进行结构分析和优化设计相关内容进行了研究。叶片作为风轮的主体，承受的载荷情况较为复杂，需要进行严格地设计，以满足气动性能和强度的需求
主要的研究内容及成果如下：
1.详细探讨了风力机叶片设计的基本理论，在葛涝涡理论设计模型的基础上建立较为完善的风轮叶片气动性能分析模型，求得各截面对应的弦长和安装角。在动量—叶素理论的基础上引用叶片损失系数，采用了威尔逊理论，使得轴向诱导因子和周向诱导因子在计算中更加精确。
2. 选用适当的叶片翼型，利用Profili软件得到坐标数据，进行处理后输入ANSYS软件中，通过将叶片划分为19段共有20个截面建立每个截面的关键点将关键点连接成线然后连接相应的线形成面进行网格划分，实现叶片的实体建模，随后设置约束条件，对叶片进行静态分析、模态分析和稳定性分析。
3.根据叶片设计的结果进行气动性能优化，综合考虑气动性能和制造工艺，使叶片方便制造，外形上更加合理。在结构上，根据结构分析结果在此基础上对叶片的铺层结构进行优化设计利用ANSYS进行反复分析校核确定最终铺层方案并在结构性能上对优化后的叶片结构进行分析，以满足应用条件。
关键字：风电 风力机叶片 结构分析 优化设计
目录
摘要 4
Abstract 5
第一章 绪论 6
1.1当今能源状况 6
1.2国际风电发展现状 7
1.3国内风力发电的现状和发展 11
1.4本文研究的主要内容 14
第二章 风力机的基本概念和理论 16
2.1风力机的基本概念 16
2.2 贝茨理论 18
2.3涡流理论 20
2.4动量理论 21
2.5叶素理论 21
2.6叶素—动量理论 23
2.7葛涝涡理论与威尔逊理论 24
2.8叶片气动外形设计的基本原理 26
2.9本章小结 27
第三章 风力机叶片设计 28
3.1确定总体参数 28
3.1.1计算风轮的直径 28
3.1.2确定叶尖速比 和叶片数B 29
3.1.3选择翼型 29
3.2.叶片外形设计 31
3.2.1叶片叶展形状设计 31
3.2.2计算轴向因子a和周向因子b 33
3.3本章小结 36
第四章 叶片结构分析与优化设计 37
4.1叶片的结构分析 37
4.1.1确定叶片各剖面翼型空间坐标 37
4.1.2 ANSYS软件介绍 40
4.2叶片的结构分析 44
4.2.1 运用有限元分析法对叶片进行静态分析 44
4.2.2 运用有限元分析法对叶片进行模态分析 45
4.2.3风力机叶片的稳定性分析 47
4.3风力机叶片的优化设计 48
4.3.1叶片的气动性能优化设计 49
4.3.2叶片结构的优化设计 49
4.4本章小结 52
第五章 总结和展望 53
5.1总结 53
5.2 展望 54
参考文献 55
致谢 56
2.16万字 56页 原创作品，通过查重系统
摘要
在全球化石能源日益枯竭和环境保护意识日益增强的今天，风电越来越受到世界各国的重视。风力发电需要许多成熟的技术，本文研究的主要是风电机组的关键组件——叶片，根据已有数据对750KW水平轴风力机叶片进行结构分析和优化设计相关内容进行了研究。叶片作为风轮的主体，承受的载荷情况较为复杂，需要进行严格地设计，以满足气动性能和强度的需求
主要的研究内容及成果如下：
1.详细探讨了风力机叶片设计的基本理论，在葛涝涡理论设计模型的基础上建立较为完善的风轮叶片气动性能分析模型，求得各截面对应的弦长和安装角。在动量—叶素理论的基础上引用叶片损失系数，采用了威尔逊理论，使得轴向诱导因子和周向诱导因子在计算中更加精确。
2. 选用适当的叶片翼型，利用Profili软件得到坐标数据，进行处理后输入ANSYS软件中，通过将叶片划分为19段共有20个截面建立每个截面的关键点将关键点连接成线然后连接相应的线形成面进行网格划分，实现叶片的实体建模，随后设置约束条件，对叶片进行静态分析、模态分析和稳定性分析。
3.根据叶片设计的结果进行气动性能优化，综合考虑气动性能和制造工艺，使叶片方便制造，外形上更加合理。在结构上，根据结构分析结果在此基础上对叶片的铺层结构进行优化设计利用ANSYS进行反复分析校核确定最终铺层方案并在结构性能上对优化后的叶片结构进行分析，以满足应用条件。
关键字：风电 风力机叶片 结构分析 优化设计
目录
摘要 4
Abstract 5
第一章 绪论 6
1.1当今能源状况 6
1.2国际风电发展现状 7
1.3国内风力发电的现状和发展 11
1.4本文研究的主要内容 14
第二章 风力机的基本概念和理论 16
2.1风力机的基本概念 16
2.2 贝茨理论 18
2.3涡流理论 20
2.4动量理论 21
2.5叶素理论 21
2.6叶素—动量理论 23
2.7葛涝涡理论与威尔逊理论 24
2.8叶片气动外形设计的基本原理 26
2.9本章小结 27
第三章 风力机叶片设计 28
3.1确定总体参数 28
3.1.1计算风轮的直径 28
3.1.2确定叶尖速比 和叶片数B 29
3.1.3选择翼型 29
3.2.叶片外形设计 31
3.2.1叶片叶展形状设计 31
3.2.2计算轴向因子a和周向因子b 33
3.3本章小结 36
第四章 叶片结构分析与优化设计 37
4.1叶片的结构分析 37
4.1.1确定叶片各剖面翼型空间坐标 37
4.1.2 ANSYS软件介绍 40
4.2叶片的结构分析 44
4.2.1 运用有限元分析法对叶片进行静态分析 44
4.2.2 运用有限元分析法对叶片进行模态分析 45
4.2.3风力机叶片的稳定性分析 47
4.3风力机叶片的优化设计 48
4.3.1叶片的气动性能优化设计 49
4.3.2叶片结构的优化设计 49
4.4本章小结 52
第五章 总结和展望 53
5.1总结 53
5.2 展望 54
参考文献 55
致谢 56
