风电机组除冰电缆发热的数值与实验研究

针对风电机组桨叶除冰系统供电电缆的散热问题,通过数值模拟和实验,研究了某风电机组型齿轮箱中心孔加装除冰电缆后电缆束的发热温升特性。结果表明:风电机组持续满功率运行,当齿轮箱油温维持在最大65℃时,在除冰系统以最大功率87 kW(690 V)持续运行2 h和5 h之后,齿轮箱中心孔电缆截面最高温度分别为97℃和101℃,轮毂供电电缆截面最高温度分别为93℃和96℃。除冰供电电缆满足电缆的长期运行安全温度(≤150℃)。在除冰系统运行2 h之后,轮毂供电电缆已超出电缆的长期运行安全温度(≤90℃)75 min,其余电缆满足温度要求。模拟计算的电缆温度和实验测试的电缆温度变化规律基本一致,电缆长时间通电、温度稳定后,仿真计算温度和实验测试温度相近,偏差在2℃左右,说明仿真计算方法用于电缆发热温升计算具有较高的可靠性。

前级叶片安装角对对旋轴流风机的性能影响

为研究两级动叶安装角可调的对旋轴流风机的前级叶片安装角与风机整体性能的匹配,本文利用CFD软件,对风机模型进行了三维全流场数值模拟与分析。结果表明:在小流量工况下,适当调小风机的前级叶片安装角可以提高风机的效率;风机在运行过程中,根据当前工况选择合适的安装角,可以有效提高对旋轴流风机的整体性能,改善各流动参数在风机中的分布情况,减少流动损失,扩大工作范围,延迟风机失速和喘振的发生。

风电机组叶片热风除冰数值分析与性能优化研究

针对某风电机组叶片存在因结冰而导致发电量损失的问题,该文采用数值分析的方法对风电机组叶片热风除冰的性能进行研究与设计优化,并提出了一种鼓风机运行风量和加热器运行功率优化设计的方法。研究结果表明,在叶片外环境温度为-5℃、前缘迎风风速为10 m/s的条件下,需要设计鼓风机运行流量高于2 500 m^(3)/h,设计加热器功率高于25 kW,设计的鼓风机和加热器可以使除冰区域外壁平均温度大约为2℃,除冰区域外壁最高温度达到14℃,系统具备较好的除冰能力。在叶片前缘腹板开孔可以有效降低系统流动阻力,增大鼓风机的风量,同时降低对叶尖区域的载荷。