排灌机械工程学报

作者：赵斌,武熠杰,王绍龙,袁喜鹏,冯放*

单位：1. 华北理工大学冶金与能源学院, 河北 唐山 063210; 2. 长沙理工大学能源与动力工程学院, 湖南 长沙 410114; 3. 西藏自治区能源研究示范中心, 西藏 拉萨 850000; 4. 东北农业大学理学院, 黑龙江 哈尔滨 150030

关键词：垂直轴风力机,高寒高海拔地区,聚风型,有限元方法,结构分析

基金：西藏自治区重大科技专项(XZ201801-GA-03,XZ201901-GA-09)

为满足西藏高寒高海拔地区对风力机安全可靠性的需求,以部件强度和气象参数为约束条件,针对一台面向西藏地区的额定功率为500 W的聚风型直线翼垂直轴风力机进行结构分析,并采用有限元分析方法,对风力机主要部件进行了静力学分析和模态分析.静力学分析表明:在额定转速下风力机叶片、主轴、支撑臂、法兰盘、上下聚风罩和塔筒等主要结构部件的最大位移形变分别为0.19, 0.25, 0.013, 0.005 6, 0.63, 1.20, 0.05 mm;最大承受应力分别为11.96, 25.63, 11.70, 6.10, 4.68, 2.11, 2.28 MPa,均在材料所能承受的范围之内,风力机主要结构部件设计合理,满足设计要求.模态分析表明:风轮的工作频率2.50 Hz远小于其一阶固有频率9.22 Hz,不会发生共振,安全可靠.研究结果可为垂直轴风力机的结构设计与分析提供参考,为聚风型直线翼垂直轴风力机在高寒高海拔地区应用提供基础.

来源：2021年第3期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

查看排灌机械工程学报杂志2021年第3期