风力机空气动力试验.pptVIP

风洞试验——翼型试验*表面压力分布测量通过在翼型模型表面布置压力感受器（一般为测压孔），测量翼型表面压力分布，通过积分就可以获得翼型升力、俯仰力矩和型阻系数。一般测压孔开在模型中央剖面，为方便数据分析和使用还可以在其两侧分别布置一排测压孔。一个剖面的测压孔数量应大于48个。风洞试验——翼型试验*三种试验方法的主要特点对比项目测力试验动量法试验表面压力分布试验测试项目全面不能测俯仰力矩不能测摩擦阻力测量范围全迎角范围不适合大迎角条件不适合大迎角条件模型准备复杂，需考虑天平布置简单一般，需要布置测压孔试验准备简单，需要天平复杂，需要布置空间测压感受器一般，需要测压设备应用范围通用风洞专用风洞各类风洞方案示例在一个试验中同时采用三个试验方法，以测力试验为基础，并采用动量法测阻力、用表面压力分布测升力。风洞试验——翼型试验*空气和水都是透明的流体，其流动状态难以直接观察。借助于物理或化学的方法手段使绕模型的流动的某些特征以画面的形式显示出来的试验方法。作用：能深入了解流动现象的本质和机理有助于找到解决某些具体问题的途径有助于建立、完善和发展新的空气动力理论基本方法：外加材料显示法（低速风洞常用方法）光学显示法（常用于高速流动显示）能量注入法（主要用于稀薄气体流动显示）流动显示试验烟流法在流场中注入示踪粒子（烟流）显示流动情况用于显示空间流场情况风洞试验——翼型试验流动显示试验风洞试验——翼型试验*流动显示试验油流法在模型表面刷上稠粘液体，通过记录液体随风流动显示流场用于显示模型表面流动情况，不适合非定常运动模型试验目的风洞试验——风力机试验*获得风轮气动特性，为风轮设计、改进和检验提供依据1风轮风能利用系数2风轮气动载荷特性3获得风力机组工作特性，检验机组工作特性4功率输出特性5起动特性6调速、调向特性7获得叶片不同剖面处弦向压力分布8获得叶片表面及叶片空间流场特性9试验设备风洞试验——风力机试验*风洞1风速：2m/s～20m/s，气流不均匀度＜0.2m/s2紊流度：≤0.5%3气流偏角：≤0.5°4试验段面积：一般大于风轮扫略面积的8倍，最小4倍5支撑、姿态角变化及角度测量设备6支撑设备用于将风力机固定于风洞中，一般由风洞配备7风洞转盘：可实现风轮与来流水平夹角变化8迎角机构：可实现风轮与来流垂直夹角变化，一般不需要9角度测量设备一般附属于转盘及迎角机构10试验设备风洞试验——风力机试验*大气压力计：范围80kpa～108kpa，误差＜1%大气温度传感器：范围-20℃～60℃、误差＜0.5℃大气条件传感器一般采用风洞配套速压测量系统测量范围：2m/s～20m/s，误差＜0.1m/s风速传感器风洞试验——风力机试验*转速计范围：不小于风轮额定转速的2倍，，误差＜1%安装于转轴上的码盘、测速电机等外置式：频闪仪、激光转速仪等01转速调节设备机械式调速设备：刹车抱环等电力耗能式调速设备：发电机/耗能电阻等02试验设备试验设备风洞试验——风力机试验*力（力矩）传感器1量程：不大于额定载荷的10倍，误差0.5%2安装于风轮转轴的扭矩计：仅能测量扭矩，国内采用较少3安装于风轮支座上的多分量天平：通用性好，载荷匹配较困难4叶片载荷传感器5叶片角度传感器6测量叶片方位角7应变仪8测量塔架弯矩、扭矩9试验设备风洞试验——风力机试验*压力传感器脉动压力扫描阀:测量叶片上脉动压力常规电子扫描阀风力机输出功率传感器一般风力机采用发电机将机械能转为电能电流计、电压计、功率计等流动显示设备照相机、摄像机烟流、丝线、PIV试验模型风洞试验——风力机试验*0504020301一般采用实物模型，也可采用专用模型实物模型模拟更真实，成本较低，测试项目较少，一般用于检验性试验专用模型根据专门用途设计加工，测试项目较多，一般用于研究性试验模型尺寸：一般控制在试验段横截面积的12%以下，最大不超过20%为满足试验支撑、测试及安全等方面要求，实物模型一般需要进行必要的改装风洞试验——风力机试验*模型安装模型安装应满足试验和使用要求，并用试验负载代替实物负载安装后风轮中心与试验段轴线的偏差应小于试验模型风轮气动特性试验风洞试验——风力机试验*风能利用系数试验01利用测量风轮扭矩、转速及空气速压的方法获得02风洞试验——风力机试验*风轮气动特性试验可以改变风轮与气流的夹角获得风能利用系数对来流角的敏感性对于转