风力发电机组叶片精确建模方法研究

叶片是风力发电机中最重要、也是受力最复杂的部件,风力发电机叶片的精确建模尤为重要.单一软件功能有限,对叶片的建模存在瓶颈,因而导致3D模型精度低,本文旨在综合运用多种软件探索风力发电机叶片的精确建模方法.     

兆瓦级风力机叶片外形设计及其三维建模

针对兆瓦级大型风力发电机叶片最佳设计攻角和升力系数沿叶片展向呈非线性分布的情况,对传统Willson设计方法进行修正,优化设计叶片的气动外形。并结合优化得出的叶片几何外形参数,运用点的坐标转换理论来计算叶片各截面翼型的空间实际坐标。利用CATIA软件完成叶片的三维建模。     

双叉式叶尖结构风力发电机的设计与外特性分析

采用Wilson设计法,选择NACA4412翼型,应用MATLAB软件设计了300 W双叉式叶尖结构风力发电机。应用Profili软件生成风力发电机叶片截面,应用Unigraphics软件进行三维建模,并通过三维加工设备进行叶片制作。在B1/K2型低速直流风洞中进行双叉式叶尖结构风力发电机的外特性测试,与未改型叶尖结构风力发电机进行对比,表明双叉式在6 m/s、8 m/s、10 m/s三种来流风速下输出功率依次提高14.15%、4.60%、6.84%,确认叶尖结构具有良好的气动性能。     

水平轴风力机叶片研究现状及展望

风力机叶片是风力发电机捕获风能的直接"媒介",作为风力发电机的关键部件,得到了国内外众多学者的重视。为了更加全面地掌握风力机叶片的发展现状及趋势,文中对水平轴风力机叶片在气动设计、结构设计和有限元分析等方面的研究现状进行了介绍,并主要对叶片新翼型设计、气动外形设计、结构设计及三维建模中存在的主要问题进行了论述。另就叶片气动设计中较常用的Wilson方法提出了分割叶素数对设计结果影响显著的观点,对风力机叶片设计方法的改进具有启示作用。最后,对风力机叶片在气动设计和结构设计等方面提出了展望。     

兆瓦级风力发电机组叶片设计

研究兆瓦级风力发电机叶片翼型建模的方法,应用UG、Matlab建立叶片实体模型,并对叶片的翼型设计提出优化的方法。     

风力发电机叶轮叶片新技术的发展

对风力发电机叶轮叶片的结构形状设计、风力发电领域中叶片材料的进展、叶片制造工艺进展等方面进行了研究,并在此基础上介绍了国内外风力发电机产品的特点和发展.由此分析得出:叶片的设计和制造质量水平十分重要,被视为风力发电系统的关键技术,也可视为代表风力发电机的技术水平.     

垂直轴风力发电机叶片仿真分析

文中结合垂直轴风力发电机的结构特点和受力特征以及实际发电量的需求,以SolidWorks三维建模软件为基础,建立垂直轴风力发电机叶片的三维模型。再利用ANSYS对之进行静态特征仿真计算,求出垂直轴风力发电机叶片的应力与应变情况,然后依据叶片的应力与应变状态优化叶片的尺寸和结构,使之达到既满足强度条件又满足结构简单和材料最省的目的。     

基于Creo Parametric的风机叶片建模方法研究

由于风机叶片在三维软件中直接建模的复杂度,探讨了一种较快捷创建风机叶片的建模方法。利用NACA软件生成叶片翼型截面离散点坐标,并将结果导入Creo Parametric软件。通过混合等命令,将多段翼型截面曲线生成光滑的叶片曲面模型,并对生成的实体表面进行了曲面分析与检查。最后利用Flow Simulation等软件,对叶片进行了流体仿真及模态分析,得出了叶片压力最大值在叶片的设计承受范围内,且叶片一阶固有频率远大于风机转动时的频率,叶片发生共振的可能性很小的结论,很好的证明了叶片建模方法的可行性和实用性。通过这种建模方法,将很大程度减少叶片在设计时的工作强度与难度,提高设计人员的设计效率。     

基于分层切片算法的射钉器壳体逆向工程与增材制造的应用研究

基于STL文件的三角面片分层切片算法原理,选用企业新型产品射钉器壳体为载体,进行贴标志点、扫描、点云数据分析处理、曲面实体三维建模重构、三维曲面的创新设计,得到新的曲面模型零件,应用三角面片分层切片算法,对三维曲面模型数据进行分层处理。在3D打印软件中进行相关打印参数设置,完成3D增材制样打印。经检测,打印样件能满足工业产品的要求。可见应用增材制造,可提高企业产品的生产效率,降低生产成本。     

风力发电机叶片三维模型重构及气动特性分析

风力发电机叶片形状直接影响风力发电机气动性能,根据风力发电机叶片特点规划测量路径,采用三坐标测量机（CMM）对风力发电机叶片表面进行测量,提取表面的三维点云数据.对点云数据进行分组和处理,在Pro/E中生成叶片的三维几何模型.在Fluent软件中对叶片翼型进行了不同攻角的气动特性分析,得到了不同攻角下的流场分布情况.     

基于空间坐标系的齿轮建模方法与应用研究

给出利用空间坐标系创建齿轮模型的一种方法,即用坐标系方程计算出齿轮轮廓曲面和齿根过渡曲面的三维坐标值,然后利用Pro/E的曲面命令把这些坐标值上的点啮合成轮廓曲面模型,利用曲面模型对齿坯模型进行实体化操作,即可实现齿轮的快速精确建模。通过实验表明,在Pro/E设计环境下,基于空间坐标系的齿轮三维建模方法,建模精度高,速度快,是一种高效的齿轮建模方法。     

兆瓦级风力发电机组叶片设计

研究了兆瓦级风力发电机叶片翼型建模的方法,应用UG、Matlab建立叶片实体模型,提高了建模效率,为后续结构强度、叶片的力学特性计算等进一步分析奠定了基础。     

风力发电机叶片模具的设计与数控仿真

Pro/Engineer和MasterCam的结合使用是目前国内机械制造业最为普遍的生产模式.介绍了两者在风力发电机叶片制造中的应用,根据叶片的特点,介绍了切实可行的叶片造型方法和模具设计方法;应用Mastercam的实体仿真功能,找出了叶片加工的最佳加工参数,在生产中有着非常高的实用价值.     

基于MWorks的定速风力发电系统建模与仿真研究

对风力发电系统的建模与仿真研究,是理解风力发电系统原理、优化风电机组的设计、制造及运行的关键环节。文中把面向物理对象的建模方法引入复杂的、涉及多领域、多学科的风力发电系统仿真建模,以定速风力发电机组为例,采用基于Mode lica语言的仿真软件MW orks搭建了定速风力发电机系统的仿真模型库,并进行了仿真研究,得到发电机功率、发电机转子转速、发电机电磁转矩、风力机转速、发电机输出电压和输出电流等重要参数曲线。     

连续分度弧面凸轮的三维实体造型方法研究

通过分析连续分度弧面凸轮的形成机理,基于范成法和曲面方程法原理建立了连续分度弧面凸轮的三维实体造型方法.基于UG平台实现了三维实体造型系统二次开发,同时对这两种造型方法进行了深入分析比较.该方法的研究为连续分度弧面凸轮机构虚拟设计制造的几何精确建模提供了可靠理论依据.     

风力发电机叶片的气动弹性及颤振研究综述

随着风力发电产业的发展以及风力发电机的大型化,风力发电机气动弹性不稳定的问题对风力发电设备的设计和影响越来越大。该文总结了解决风力发电机叶片气动弹性稳定性问题常用的三种方法:BEM方法、动态失速模型和CFD方法;随后通过对风力发电机叶片颤振破坏机理进行分析,概述了风力机叶片颤振抑制的研究方法及研究现状。     

有限元法在循环泵叶片强度分析中的应用

鉴于传统的叶片强度校核是建立在理想模型基础上的,必然将存在近似误差。针对误差对叶片的强度影响程度来进行三维有限元分析,从而证实了有限元法的实效性。采用三维实体建模的方法,以叶片的实际工况为输入条件,通过专业有限元软件计算得出叶片的应力分布情况,并且计算了安全系数,然后与叶片的传统校核强度比对,分析误差原因,最终为叶片的设计制造提供结构强度依据。     

风力机叶片立体图的设计

按照叶片设计的实际过程,在涡流理论设计叶片参数的基础上,提出了一种能在计算机上立体显示叶片截面及结构的设计方法。即基于点的坐标的几何变换理论求解叶片各截面在空间实际位置的三维坐标,基于三维几何建模理论对叶片实体建模。本研究为风力机叶片及其它相似复杂形体的计算机绘图提供了依据,为叶片进一步分析奠定了基础。     

风力机叶片设计及翼型气动性能分析

叶片作为风力发电机最关键的部件,其气动特性好坏对于风力发电至关重要。以750 k W风力机叶片为例,采用Wilson设计方法对叶片进行设计。在此基础上,应用流体计算软件CFD对所选翼型进行气动分析,得出翼型表面压力随攻角变化关系。该方法可提高风力机叶片等复杂曲面的建模效率并可对叶片后续的气动性能分析奠定基础。     

垂直轴风力发电机叶片气动性能研究

性能优越的垂直轴风力发电机正越来越受到关注。优良的风叶是使垂直风力发电机获得最大风能利用系数和良好经济效益的基础。垂直风力发电机叶型的气动性能研究是当前叶片设计的重要内容。利用ANSYS FLUENT12.0对NACA4412、FX76MP12、DU86-137-25以及C型四种不同叶片的气动性能进行了仿真和分析,得出C型叶片相对其他三种叶片有着更好的气动性能,能为垂直风力发电机叶片的设计起到指导作用。