变风速条件下风力发电机输入载荷及其影响因素分析

建立了基于自回归(AR)方法的风场风速模型,求解得到了风速的变化时程;用Glauert方法求得了变风速下风力发电机的输入载荷——推力和扭矩随风速的变化时程;通过对载荷的统计分析得到了风力发电机的设计载荷谱和载荷雨流计数直方图;分析了变风速下风轮叶片主要参数对风力发电机输入载荷的影响规律:推力和扭矩载荷的均值随桨距角变化的响应明显,并随桨距角的增大而变小;推力的波动幅值随桨距角的增大先是增大然后减小,而扭矩的波动幅值则随桨距角的增大而单调减小;推力随叶片扭转角和攻角的变化响应明显而扭矩随扭转角和攻角变化的响应不明显。

变风载下风力发电机齿轮传动系统动力学特性研究

根据风力发电机齿轮传动系统所处的由随机风速引起的复杂变工况环境,用自回归AR风速模型模拟实际风场的风速,获得了由随机风速引起的时变风载荷;采用集中质量参数法建立了传动系统的纯扭转动力学模型,求得了系统的固有频率和阵型;研究了传动系统在时变风载下的动态特性,求得了各齿轮的振动位移和各齿轮副的动态啮合力,为风力发电机传动系统的动态性能优化和可靠性设计奠定了基础。

高层建筑结构风荷载及其动态响应研究

为了解决风致高层建筑振动问题,以山西省阳泉市某高层建筑为研究对象,运用数值计算的方法获得风荷载的时程曲线,并分析高层建筑的层间位移、基底剪力、风振系数等风振动态响应参数。结果表明,基于相关脉动风速AR模型的风速时程模拟功率谱与目标功率谱呈现出良好的一致性,模拟功率谱数据具有较好的稳定性;高层建筑的顺风向层间位移角随着楼层高度呈现先迅速增加,后趋于稳定并略有减小的变化趋势,横风向层间位移角波动较小,顺风向层间位移角远大于横风向层间位移角;顺风向和横风向基底剪力均呈现剧烈的波动,具有很强的随机性,顺风向基底剪力远大于横风向基底剪力;高层建筑顺风向的风振系数呈现“弓”状非线性变化,而横风向的风振系数则呈现近线性的变化趋势。