风力发电实验用模拟风力机

在风力发电机控制、风力机最大功率点追踪控制(MPPT，Maximum Power Point Tracking)等相关的研究中，风力机是必备的实验设备，但是，在没有风的情况下，或在实验室，就无法进行这些实验和研究。作者开发了一种模拟风力机，有了它，就可以在实验室随心所欲地进行风力发电的初期实验研究工作，从而缩短研发的周期和减小实验研究的费用。首先用6次多项式来拟合风力机的转矩特性曲线。然后根据当前的风速和风力机转速来计算风力机的转矩，将此转矩作为转矩指令控制感应电机来模拟风力机，感应电机通过控制逆变器来驱动。最后，给出了用此模拟风力机所做的MPPT实验研究结果，验证了该模拟风力机的良好特性。     

基于直流电动机的风力机特性动态模拟器研究

首先分析了风力机和直流电动机输出特性的相似性,阐述了用直流电动机模拟风力机特性的可行性.针对传统的风力机特性模拟器只能实现稳态转矩模拟的缺点,该文提出了一种可以实现风力机动态转矩模拟的新方法,并在Matlab/Simulink环境下建立了风力机特性动态模拟器的仿真模型.仿真结果表明,该动态模拟器能够很好地实现风力机的动态和稳态特性模拟.     

具有失速调节的变转速风力机的动态分析与控制策略

失速调节变车风力机是非线性而且在额定风速以上不稳定的系统，风力机的跟踪控制又是分段实现的，研究其动态特性和控制策略对风力机的稳定性和可靠性尤其重要，从风力机的动力关系出发，分析了风力机在额定风速上下的运行特性，确定了相应的跟踪控制方案，并对试验风力机进行控制设计，给出了不同方案的计算机仿真结果及比较分析。     

水平轴风力机翼型动态失速特性的数值研究

动态失速对水平轴风力机的运行性能影响很大，大量的实验和分析显示，水平轴风力机在动态失速工况下其运行载荷将增长50～100％，而风力机翼型的动态失速特性是分析水平轴风力机动态失速特性的基础。本文应用CFD软件Fluent6．0对NREL S809翼型的二维动态流场进行了数值模拟，得到了翼型攻角在9*～31*范围内按正弦周期变化时的绕流流场。计算结果显示：动态失速下翼型的绕流流场与相同工况下的静态绕流流场有着十分明显的差别，同时也引起翼型升力、阻力系数的显著变化。     

风力机机械特性模拟方法分析研究

风力机模拟系统对于风电新技术、新理论的验证与进步有重要作用。能否准确模拟风力机机械特性的稳态性能与动态性能,是风力机模拟系统的关键。文章对风力机模拟系统以及模拟对象进行了建模与分析研究。根据相似原理,提出采用转矩控制方法以及转速控制方法进行风力机模拟,并分别进行了仿真研究分析。仿真结果表明转矩控制及转速控制均能实现风力机机械特性的动态模拟,转矩控制拥有更好的响应速度,转速控制拥有更好的稳定性。     

风波联合作用下5MW海上风力机的疲劳载荷特性分析

海上风力机在风和波浪的联合作用下运行,受到风、波浪等产生的随机交变载荷作用,在设计寿命期间要受到超过108的载荷循环,风力机疲劳荷载特性是风力机设计的重要问题。文章以NREL 5 MW单桩式海上风力机为研究对象,采用IEC标准中Kaimal谱模拟风况、莫里森公式模拟海浪,建立海上风力机的动态模型,应用FAST软件研究风力发电机组在IEC疲劳工况下,正常发电、发电出现脱网故障、启动、正常停机的荷载特性,得到叶片、塔筒上的载荷分布等,研究风力机叶片、塔筒载荷变化规律,为风力机结构疲劳寿命损耗估算、优化设计提供可靠依据。     

基于直流电机的风力机模拟技术研究

分析了风力机的运行原理,建立了风力机模型,制定了简单有效的转速、转矩控制模拟方案,搭建了基于DSP的直流电机风力机模拟平台,应用LabWindows/CVI开发了上位机界面。该风力机模拟系统应用于并网型变速恒频交流励磁双馈风力发电系统,实现了模拟风力机在不同风速、转速下的运行状态,满足了双馈发电机在同步、超同步、亚同步状态下运行以及进行风电系统最大风能追踪等方面研发的需要,可方便用于实验室条件下风电技术的研究。     

水平轴风力机三维气动特性实验

以国外某公司的水平轴风力机产品为原型设计模型风力机，并搭建了风洞实验台，测定了风力机三维速度流场，为研究水平轴风力机关键气动问题做好准备，并初步获得风力机的进出口流场的实验数据。表明，所做的风洞实验基本反映了风力机的运行特点，捕捉到了叶片尾迹流动的基本特征，为进一步进行风力机的气动特性研究和设计高性能的水平轴风力机提供了保障。     

风力机特性的直流电动机模拟及其变速恒频风力发电研究中的应用

为了能在不具备风场环境的实验室条件下对双馈异步发电机的交流励磁发电技术进行实验研究,该文提出了采用直流电动机模拟风力机工作特性的实现方案。该方法基于风力机和直流电动机在功率(转矩)特性上的相似性,采用转矩控制方案实现了风力机特性的直流电动机模拟,进而构建了整个变速恒频DFIG风力发电装置的实验系统。首次在实验室环境下实现了最大风能动态追踪、P、Q解耦控制的实验研究,验证了直流电动机模拟风力机特性的可实现性和变速恒频DFIG风力发电系统最大风能追踪控制策略的正确性。     

水平轴风力机气动性能的大涡模拟研究

水平轴风力机风轮气动性能计算能准确描述风力机的运行状况,为风力机风轮气动设计结果提供评价和反馈.为探索风轮气动性能高精度的计算方法,在南航利用CFD软件Fluent中使用大涡模拟,对SVIAB WG500风力机的气动特性进行数值研究,并对洞壁干扰因素进行修正.结果证明,由于能够对大尺度涡流精确计算,大涡模拟比S-A模型在风力机气动性能计算上具有更高的精度.在大涡模拟计算结果的基础上,对三维风轮气动性能做进一步地分析,得到SVIAB WG500风力机的最佳运行尖速比以及沿叶高方向翼型气动变化规律.     

定形相变贮能式地板辐射采暖系统数值模型的实验验证及参数分析

根据在北京进行的定形相变贮能式地板辐射采暖系统的实验情况，作者对已建计算模型进行了修改，修改后的模型的计算结果与实验结果符合较好。在此基础上利用该模型研究了定形相变材料的熔点、相变潜热、相变半径及电加热功率等关键参数对相变贮能式地板辐射采暖系统热性能的影响。     

Hg修饰Pt/C电极在水电解制氢--有机物储氢复合过程中的应用

探讨了在Pt／C气体扩散电极表面进行Hg修饰后在苯-水体系中的阴极还原反应，表明了这种Hg修饰电极在电化学苯储氢反应中有良好的表现，电极的加氢反应产物为环己烯和环己烷。对比ng修饰Pt／C电极前后的加氢及析氢反应速率和电流效率，表明Hg修饰Pt／C电极的加氢效果较好并且有一定的抑制析氢反应作用，是适于苯-水体系电化学苯加氢反应的优良电极材料。通过对极化曲线的对比分析，表明Hg修饰后电极的电化学析氢电位窗口负移，也有利于抑制析氢副反应的发生。     

温室太阳能加热系统的设计与试验研究

针对温室冬季加热费用高的问题，作者研制了温室太阳能加热系统，介绍了系统的总体设计，详细论述了系统的控制策略和软件设计，实现了系统的自动控制，并对系统进行了应用效果试验。系统经济性分析评价的结果表明，与锅炉和电加热系统相比，使用本系统是经济合理的。     

MATHEMATICAL MODELING OF THE DRYING PROCESS IN A FIXED-BED DRYER

The drying process in a fixed-bed dryer can be modeled in terms of balance equations of masses and energies that result in a hyperbolic system of conservation laws with a source term. This system is solved numerically by an operator-splitting technique based on Strang's algorithm. A similar approach has been used before in agricultural engineering research, but the system of equations was simplified to a set of ordinary differential equations by dropping certain terms. Comparison of numerical results indicates that this commonly employed simplification has not been fully justified and should be reexamined by further research work (e.g., carefully designed experiments accompanied by appropriate computation may be needed).     

对解决频率紧急控制装置过切,误动的研究

对电网频率变化率ｄｆ／ｄｔ的特性进行了分析，论证了利用ｄｆ／ｄｔ解决频率紧急控制装置过切，装置在孤立小电网中误动和ｄｆ／ｄｔ难于准确整定的可行性，并通过实测验证了分析的正确性。     

地板辐射采暖空间温度场的数值模拟

根据地板采暖的特点，建立数学模型，采用有限差分法，模拟地板辐射采暖中地板温度场的变化关系。通过与实测结果进行比较和调整，可有效地控制供暖温度，取得了满意的结果，为工程设计提供比较准确的方法。     

太阳能综合供电系统放电控制器设计

简要介绍了太阳能扬水与照明综合应用系统的组成;侧重描述系统放电控制器的硬件原理和软件设计 流程;并结合试制产品的实验情况,分析了系统可靠性、高效性及智能化等优点。     

槽式聚光集热系统加热真空管的特性及应用研究

建立了槽式聚光集热真空管装置的数学模型,并与实验结果进行了对比。理论计算结果与实验结果吻合较好,误差在5.2％以内,表明可用所建立的模型对聚光式真空管加热流体的性能进行分析。在太阳辐射强度及聚光面积变化的情况下,分析了通过聚光真空管内流体的性能特性。还给出了利用槽式聚光装置驱动太阳能吸附制冷的应用实例。     

CO2跨临界低温地热源水-水热泵的实验研究

研究用CO2跨临界循环热泵系统开发低温地热资源，详细介绍了CO2跨临界循环热泵系统的运行机理、装置特点、热源选取。通过低温地热源的模拟实验，给出实验最优工况的调节方法，这对开发应用CO2热泵系统用能效率有着重要作用。     

相变墙房间传热特性研究

通过建立基于焓法相变墙板的传热模型,研究了其传热特性,分析了影响相变墙板传热性能的因素,选取出了适合于重庆地区的相变墙板,研究了重庆的相变墙房间和普通房间的传热特性,对比分析了夏季和冬季相变墙房间和普通房间的温度情况并经实测验证。结合削峰填谷政策做了经济性分析。结果表明相变墙房间不仅节省能源,能提供舒适的环境。而且投资回收期仅十四个月。