风电叶片气动结构耦合设计及其程序开发
随着陆上风电和海上风电的叶片越来越趋向于大型化,减小叶片载荷和质量,提高叶片气动性能成为十分重要的设计内容。叶片越长,叶片变形对叶片性能的影响也越大,因此采用叶尖挥舞方向变形对叶片性能进行评估,基于叶素-动量理论,实现气动与结构的耦合设计,缩短叶片设计周期。以5.8 MW、85 m叶片为例,叶片挥舞方向变形为14.5 m,符合设计要求。
基于高频逆变技术的X光机研究与设计
X射线检测技术在无损检测技术和医院诊断领域有着重要的应用,因此人们不断研究X射线产生的相关技术,比如如何减小设备的体积,提高高压直流电源的稳定性和可靠性,X射线的品质与其所需的灯丝电流及阳极电压的相互关系等。本文从高频逆变技术的角度出发,介绍了X光机主要部分的设计,以及阳极电流与阳极高压及灯丝加热之间实现控制的方法。其主要特点是合理利用高频变压器的寄生参数
X射线机管电流控制方法研究
管电流是X射线机中非常重要的参数,它影响X射线与其它物质的相互作用。本文介绍了在高频开关电源供电情况下X射线机管电流的控制方法;采用管电流自身的负反馈控制、灯丝加热电流的反馈控制以及空间电荷效应的补偿等三个方面来实现管电流的精确控制。该方法既可以实现对管电流的线性控制,还可以实现管电压大范围改变时空间电荷的非线性补偿。文中采用脉宽调制电路实现了上述方法,实验测试了管电流与管电压等多个关系曲线,实验结果显示该方法可行,完全可以推广应用。
基于粒子群算法的风电叶片气动结构耦合设计
通过限制叶片的变形范围,以发电量最大为目标函数,使叶片在轻量化以及刚性方面取得平衡,并通过粒子群优化算法,全局进行寻优。以5.8 MW,85 m叶片为例,通过查表插值求得叶片各截面刚度分布,并采用二结点梁单元分段进行叶片挥舞方向的变形,在变形约束内,求得发电量最高所对应的叶片几何参数。
基于数据表插值求解的风电叶片质量计算方法
由FOCUS得到叶片截面单位长度质量分布。通过正交试验构建与弦长、翼型相对厚度、主梁宽度、主梁铺层层数相对应的数据库。通过各截面弦长、翼型相对厚度、主梁宽度、主梁铺层层数在数据库中对截面的单位长度质量进行搜索插值,得到截面单位质量,再积分得到叶片的总质量。以5.8 MW,85 m叶片为例,给定叶片几何参数,在数据库中进行插值,求解叶片总质量。
基于数据库插值的刚度计算及风电叶片一体化设计
基于气动、结构一体化设计的理念,通过程序脚本驱动,由FOCUS得到叶片刚度分布。通过正交试验构建与弦长、翼型相对厚度、主梁宽度、主梁铺层层数相对应的数据库。在气动与结构计算相互迭代的过程中,根据叶片弦长、翼型相对厚度、主梁宽度、主梁铺层层数调用刚度数据库插值得到刚度。从叶片几何参数设计、刚度求解以及挥舞变形求解,实现叶片气动、结构一体化耦合设计。以5.8 MW,85 m叶片为例,限定叶片挥舞变形为16 m,求解得到的叶片符合设计需求。
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