风力发电机塔结构分析与设计的考虑：综述.docx

PAGE 27 风力发电机塔结构分析与设计的考虑：综述 近几十年来，风力发电机的使用成倍增长，以满足日益增长的电力需求。 随着发电机设计和发电能力的提高，产生的增量 发电机大小上的传感器要求它们能够承受多重和强烈的动态负载。这些载荷会导致更大的应力、疲劳、扭转、偏转和振动等，从而导致 以确保在发电机的使用寿命周期内发生更大的故障。这些问题对改进设计、制造过程和改进设计、制造过程中的研究和技术发展具有重要意义 风力涡轮机塔的安装。 这项工作详细审查了塔的分析和设计中最值得注意的方面。 这些方面包括负载和驱动力 结构分析的类型，使用的软件，以及用于验证各个方面本身的实验类型。 此外，对陆上和陆上支持类型的不同看法 讨论了海上风力涡轮机。 同样，对新设计和建筑材料的建议也进行了分析。 本审查综合了最相关的方面和最近的发展 风力涡轮机塔的设计、制造和安装。 开展这项工作的目的是提供一个当代的参考框架，以促进未来风力发电机组塔塔的研究和项目开发。 1. 导言 由于经济的快速发展和城市化，电力需求正在显著增加。 据估计，到2030年，全球用电量将达到31657千瓦时。 卡伦 电力主要通过化石燃料生产，这是一个主要值得关注的问题，因为由于能源需求的增加，预计将出现能源危机和环境问题。与化石傅一起 由于ELS正在迅速枯竭，可再生能源的使用引起了人们的极大兴趣，因为它可能被用来满足当前和未来的能源需求。 在可再生能源选择中，风能是 由于使用风力发电机的成本效益、可持续性和低环境影响，被认为是最有希望的之一。 由于使用风力涡轮机将风能转换为电能，因此发电的数量主要取决于风力涡轮机的转速，即资源和气动设计。 一个WT包括三个主要部分，即转子，吊舱和塔。 风力涡轮机塔(WTT)将转子和吊舱提升到地面以上 垂直至最小高度，即对应的转子直径高度。这将确保了叶片不会与地面碰撞。最大高度受到成本和挑战的限制安装。 然而，这些制约因素随着科技进步和创新不断演变。 第一批WTT有一个格子设计，而用钢或混凝土建造的圆柱形或圆锥形管状WTT是现在最常用的设计。选择一个设计的标准通常取决于自然振动的频率、风能、美学考虑和拟建的安装地点。目前，由于这些电力系统的各种动态负载，WTT系统受到了很大的压力 在行动期间需要维持。 主要的动力载荷是风与转子和塔的相互作用以及吊舱和转子的重量。 后者的重量，它位于塔顶，引起结构的不稳定性，其固有频率大于同一高度[3]的建筑物。 地震对WTS的影响 也应该考虑。 位于海上的WT还将在其支架和WTT上承受波和海流载荷。 风的影响，它变得不那么湍流，但更强烈 增加WTT高度，也必须考虑。 随着风力发电在全球范围内的不断发展，重要的是要了解和可靠地预测塔由于各种强烈的外部载荷而产生的结构响应。 因此，详细和合作 必须开发全面的结构分析模型，以确保WTT的操作适用性和安全性。 这些模型应该同时考虑几个自由度和非自由度 -与线性相关的参数。此外，要对海上或陆地上的设施进行详细的结构分析，也需要考虑土壤的影响及其与结构的相互作用。此外，模拟系统 需要进行分析和实验来验证所获得的分析结果。 关于上述问题，选择和优化仍然是结构和经济中非常重要的问题 该塔的结构系统的麦克风开发，因为WTT的成本约占一个典型的WT项目的总成本的20-30%。 介绍了WTTS设计中涉及的主要参数的分类。 本研究的目的是为未来的研究项目提供想法和替代方案。 本文收集的信息介绍了考虑到不同类型的负载、分析方法、基础和模拟的WT的当前研究和开发进展。 本研究的第二部分描述了WTT设计中考虑的最常见的载荷类型，例如风模型、风对WTT的不同部分施加的力 海洋对结构及其地基的作用作用，以及重力和其他不太常见的荷载，如地震荷载和由雪的堆积引起的荷载。第三个，是的 部分描述了用于WTS的支持以及安装这些支持的土壤类型。 就其本身而言，第四节描述了进行的最常见的结构分析类型 WTT，即：振动模式、刚度、偏转、疲劳和风力。第五节介绍了通过仪器分析或仪器方法来解决和验证所提模型的方法 使用专门的软件。 随后，第六节提出了WTT的新建筑材料的建议，以及混合塔的设计和方法，这些可以优化到r 降低成本。 最后，最后一节讨论了WTT结构领域的未来研究方向。 2.风力涡轮机的负荷的类型 2.1. 风荷载 虽然作用在风力发电机上的风荷载主要包括两种类型，那些作用在涡轮机上和那些作用在塔上，但风在本质上是不可预测的，并对各种结构施加推力 在方向和不同的强度下。 2.1.1. 风力模型 由于风的分散和随机特性，准确估计风电场安装的足够土地面积的唯一方法是分析风的测量记录 气象站通过统计方法进行ED。 为此，开发了风估计方法。 其中最古老的是Fisher Tippet方法（1928），它是由Jenkin修