葉片是風(fēng)電機(jī)組的關(guān)鍵部件之一,其性能在很大程度上決定了風(fēng)電機(jī)組的可靠性和風(fēng)能利用的經(jīng)濟(jì)性。葉片安裝誤差對(duì)風(fēng)電機(jī)組可能產(chǎn)生的影響有:由于葉片安裝誤差的影響,使其改變了葉片翼型的氣動(dòng)性能,導(dǎo)致風(fēng)輪空氣動(dòng)力學(xué)特性的改變,并且安裝誤差可能會(huì)造成風(fēng)電機(jī)組葉片質(zhì)量不平衡,引起風(fēng)電機(jī)組的振動(dòng),增大相關(guān)部件的動(dòng)載荷,從而加速風(fēng)輪的疲勞,降低風(fēng)電機(jī)組的可靠性,風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行效率也會(huì)降低,縮短風(fēng)電機(jī)組的壽命。但是,目前針對(duì)葉片安裝誤差對(duì)風(fēng)電機(jī)組性能影響的相關(guān)研究很少,在此,本文基于風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)與分析軟件——GH -Bladed ,針對(duì)某3MW 大型風(fēng)電機(jī)組葉片,改變其安裝角的大小,對(duì)風(fēng)電機(jī)組一系列的性能參數(shù)進(jìn)行分析,為風(fēng)電機(jī)組研究提供參考。
葉素動(dòng)量理論及其修正
葉素動(dòng)量理論(BEM) 是目前使用最為廣泛的風(fēng)電機(jī)組葉片氣動(dòng)性能的計(jì)算理論,它綜合考慮了動(dòng)量理論和葉素理論。由BEM 理論可知,為了計(jì)算風(fēng)電機(jī)組性能,必須計(jì)算風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)平面中的軸向誘導(dǎo)因子和切向誘導(dǎo)因子a、b,二者可由式(1)、(2)通過(guò)迭代的方法可求得:
式中,σr—局部實(shí)度,φ—入流角,Cx—葉素法向力系數(shù),Cy—葉素切向力系數(shù)。
采用Prandtl 修正理論,進(jìn)行如下定義:
式中,F(xiàn)—損失因子,F(xiàn)t—葉尖損失因子,
式中,
修正因子Fh表達(dá)式與Ft是相同,只是f不同,表達(dá)式為:
式中,B—葉片數(shù)目,Rl—葉尖半徑,Rh—輪轂半徑。
在引入Prandtl 損失因子F對(duì)葉尖和輪轂損失修正之后,式(1)和(2)可變?yōu)椋?