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风力机原理与设计课程设计(综合实验)大纲
发布时间:2016/7/5 15:38:56  |   返回上级

1、 设计内容

风电机组总体技术设计

2、 目的与任务

主要目的:

1)    以大型水平轴风力机为研究对象,掌握系统的总体设计方法;

2)    熟悉相关的工程设计软件;

3)    掌握科研报告的撰写方法。

主要任务:

每位同学独立完成风电机组总体技术设计,包括:

1)    确定风电机组的总体技术参数;

2)    关键零部件(齿轮箱、发电机和变流器)技术参数;

3)    计算关键零部件(叶片、风轮、主轴、连轴器和塔架等)载荷和技术参数;

4)    完成叶片设计任务;

5)    确定塔架的设计方案。

每人撰写一份课程设计报告。

3、 主要内容

每人选择功率范围在1.5MW6MW之间的风电机组进行设计。

1)原始参数:风力机的安装场地50米高度年平均风速为7.0m/s60米高度年平均风速为7.3m/s70米高度年平均风速为7.6 m/s,当地历史最大风速为48m/s,用户希望安装1.5 MW6MW之间的风力机。翼形自选,气动参数自查。空气密度设定为1.225kg/m3

2)设计内容

1)确定整机设计的技术参数。设定几种风力机的Cp曲线和Ct曲线,风力机基本参数包括叶片数、风轮直径、额定风速、切入风速、切出风速、功率控制方式、传动系统、电气系统、制动系统形式和塔架高度等,根据标准确定风力机等级;

2)关键部件气动载荷的计算。设定几种风轮的Cp曲线和Ct曲线,计算几种关键零部件的载荷(叶片载荷、风轮载荷、主轴载荷、连轴器载荷和塔架载荷等);根据载荷和功率确定所选定机型主要部件的技术参数(齿轮箱、发电机、变流器、连轴器、偏航和变桨距电机等)和型式。以上内容建议用计算机编程实现,确定整机和各部件(系统)的主要技术参数。

3)塔架根部截面应力计算。计算暴风工况下风轮的气动推力,参考风电机组的整体设计参数,计算塔架根部截面的应力。最后提交有关的分析计算报告。

4、进度计划

序号

设计(实验)内容

完成时间

备注

1

风电机组整体参数设计

2.5

 

2

风电机组气动特性初步计算

2

 

3

机组及部件载荷计算

2

 

4

齿轮箱、发电机、变流器技术参数

1.5

 

5

塔架根部截面应力计算

1

 

6

报告撰写

1.5

 

7

课程设计答辩

1.5

 

5、 设计(实验)成果要求

提供设计的风电机组的性能计算结果;

绘制整机总体布局工程图。

6、 考核方式

每人提交一份课程设计报告;准备课程设计PPT,答辩。