《风电机组设计与制造课程设计最终版》.doc

PAGE 29 课程设计(综合实验)报告 ( 2012 – 2013 年度第二学期) 名 称：《风力发电机组设计与制造》 课程设计报告 院 系： 可再生能源学院 班 级： 风能xxxxx班 学 号： xxxxxxxxxxxx 学生姓名： xxxxxx 指导教师： 田德、王永 设计周数： 2 成 绩： 日期：20xx年 x月x日 目录 TOC \h \z \t 标题,1,副标题,2,课设三级,3,题注,2 ? 任务书 4 一 设计内容 4 二 目的与任务 4 三 主要内容 4 四 进度计划 7 五 设计（实验）成果要求 7 六 考核方式 8 ? 总体参数设计 8 一 额定功率 8 二 设计寿命 8 三 额定风速、切入风速、切除风速 8 四 重要几何尺寸 8 1 风轮直径和扫掠面积 8 2 轮毂高度 8 五 总质量 9 六 发电机额定转速和转速范围 9 七 叶片数B 9 八 功率曲线和Ct曲线 9 1 功率曲线 9 2 Ct曲线 10 九 确定攻角α，升力系数CL，叶尖速比λ，风能利用系数Cp 10 十 风轮转速 12 十一 其他 12 十二 风电机组等级选取 12 ? 叶片气动优化设计 13 一 优化过程 13 二 叶片优化结果 14 ? 主要部件载荷计算 14 一 叶片载荷计算 15 1 作用在叶片上的离心力Fc 15 2 作用在叶片上的风压力Fv 15 3 作用在叶片上的气动力矩 16 4 作用在叶片上的陀螺力矩Mk 16 二 主轴载荷计算 16 三 塔架载荷计算 17 1 暴风工况风轮气动推力计算 17 2 塔架的强度设计（考虑塔架高度折减系数的强度计算） 18 ? 主要部件功率 20 一 发电机 20 二 变流器 21 三 齿轮箱 21 四 联轴器 21 五 偏航 22 ? 风电机组布局 22 ? 设计总结 23 ? 参考文献 25 附页……………………………………………………………………………………………………….25 任务书 设计内容 风电机组总体技术设计 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。 6. 每人撰写一份课程设计报告。 主要内容 每人选择功率范围在2MW至6MW之间的风电机组进行设计。 原始参数：风力机的安装场地50米高度年平均风速为7.0m/s，60米高度年平均风速为7.3m/s，70米高度年平均风速为7.6 m/s，当地历史最大风速为49m/s，用户希望安装1.5 MW至6MW之间的风力机。采用63418翼型，63418翼型的升力系数、阻力系数数据如表1所示。空气密度设定为1.225kg/m3。 表1-63418翼型的升力系数、阻力系数数据 攻角 升力系数 阻力系数 扭矩系数 -180 -0.475 0.028 0 -179.9 -0.475 0.028 0 -177.79 0.083 0.039 0 -172.18 0.701 0.07 0 -168.55 0.917 0.172 0 -165.1 0.661 0.268 0 -159.59 0.477 0.344 0 -154.91 0.612 0.426 0 -150.61 0.697 0.536 0 -145.49 0.757 0.681 0 -141.27 0.716 0.772 0 -134.54 0.643 0.829 0 -127.58 0.572 0.886 0 -124.17 0.537 0.938 0 -120.56 0.466 1 0 -115.24 0.361 1.069 0 -109.23 0.287 1.108 0 -104.33 0.179 1.145 0 -100.65 0.094 1.167 0 -96.72 0.023 1.183 0 -88.29 -0.099 1.18 0 -82.73 -0.192 1.166 0 -