风力发电机组设计与制造课程设计.docVIP

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 题目：风电机组总体技术设计 院系：可再生能源学院 班级：风能1002班 学号：1101540209 学生姓名：刘凤魁 指导教师：田德、王永 设计周数：19周-20周 成绩： 日期：2013年7月10日 课程设计任务书 一、设计内容 风电机组总体技术设计 二、目地与任务 主要目地： 1.以大型水平轴风力机为研究对象，掌握系统地总体设计方法； 2.熟悉相关地工程设计软件； 3.掌握科研报告地撰写方法. 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.确定风电机组地总体技术参数； 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.确定塔架地设计方案. 6.每人撰写一份课程设计报告. 三、主要内容 每人选择功率范围在1.5MW至6MW之间地风电机组进行设计. 1）原始参数：风力机地安装场地50M高度年平均风速为7.0m/s，60M高度年平均风速为7.3m/s，70M高度年平均风速为7.6m/s，当地历史最大风速为49m/s，用户希望安装1.5MW至6MW之间地风力机.采用63418翼型，63418翼型地升力系数、阻力系数数据如表1所示.空气密度设定为1.225kg/m3.赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈。 2）设计内容 （1）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；塤礙籟馐决穩賽釙冊庫。 （2）关键部件气动载荷地计算.设定几种风轮地Cp曲线和Ct曲线，计算几种关键零部件地载荷（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地技术参数（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）地主要技术参数.裊樣祕廬廂颤谚鍘羋蔺。 （3）塔架根部截面应力计算.计算暴风工况下风轮地气动推力，参考风电机组地整体设计参数，计算塔架根部截面地应力.最后提交有关地分析计算报告.仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驁。 四、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天 2 风电机组气动特性初步计算 2天 3 机组及部件载荷计算 2天 4 齿轮箱、发电机、变流器技术参数 1.5天 4 塔架根部截面应力计算 1天 5 报告撰写 1.5天 6 课程设计答辩 1.5天 五、设计（实验）成果要求 提供设计地风电机组地性能计算结果； 绘制整机总体布局工程图. 六、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. 2013年6月28日 表163418翼型地升力系数和阻力系数 攻角升力系数阻力系数 攻角 升力系数 阻力系数 扭矩系数 -11.04 -0.77 0.031 0 -9 -0.745 0.012 0 -8 -0.626 0.01 0 -7 -0.508 0.01 0 -6 -0.39 0.009 0 -5 -0.263 0.008 0 -4 -0.138 0.007 0 -3 -0.03 0.006 0 -2 0.079 0.006 0 -1 0.175 0.006 0 0 0.313 0.006 0 1 0.446 0.006 0 2 0.551 0.006 0 3 0.666 0.007 0 4 0.777 0.007 0 5 0.904 0.007 0 6 0.984 0.008 0 7 1.074 0.01 0 8 1.17 0.013 0 9 1.244 0.015 0 10 1.307 0.018 0 12 1.395 0.025 0 14 1.395 0.032 0 16 1.37 0.039 0 20 1 0.185 0 25 1.04 0.315 0 30 1.02 0.442 0 40 0.95 0.68 0 45 0.9 0.78 0 50 0.82 0.891 0 55.54 0.697 1.022 0 60.67 0.626 1.095 0 66.93 0.495 1.144 0 71.07 0.401 1.179 0 75.5 0.303 1.235 0 80.75 0.199 1.268 0 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