FTJ-4.8-10-6-8型风力提水机风轮机构的设计与数据分析

本文主要阐述了FTJ-4.8-10-6-8型风力提水机的总体结构以及工作原理,对其关键部件风轮机构进行了设计计算,正交试验设计、数据处理与分析,寻求最优的试验方案。     

实用型FD—2风力提水机组的研制

描述了FD-2风力提水机组的研制过程。该机组采用玻璃钢复合材料作为低速风力机的风轮叶片,安全系统由侧后翼调速调向机构组成,与风力机配套的是手动泵。文中还给出了机组的现场生产考核试验结果。     

一种可与风轮高效匹配的水泵设计

为使风力提水机组能够高效匹配，设计了变扭矩容积式叶片泵，其特点是扭矩变化与转速二次方成正比，从而满足了风轮的输出特性，使风力提水机组既有良好的启动特性，又可将设计风速提高，达到了从启动风速到额定风速区间基本能够在高效工况下匹配。     

FT—2.6型风力提水机的研究

本文介绍了经过三年而研制成功的FT-2.6型风力提水机的结构、性能及其特点,并着重论述了对风轮的分析与设计。     

垂直轴风力机塔柱结构的分析及优化

为了避免风力机系统的共振而导致的系统损坏和噪声污染,通过系统动力特性分析和动力学响应计算分析,得到了风力机塔柱的低阶固有频率和谐响应的数据,以及风轮和塔柱之间的动态关系与整个系统的动态特性,为结构动态设计以及优化提供科学依据.首先确定对风力机塔柱系统结构动态性能影响最大的模态频率,提取该阶模态频率作为动态优化的目标,最后分析塔柱结构与风轮之间的动态干扰.结果表明：原设计在风轮以设计额定转速160 r/min运行时,其产生的简谐荷载对风力机塔柱具有十分严重的破坏性,通过增加主轴钢管的壁厚并提高其刚度等优化工作,经计算证明,在激振力不变的情况下,第一阶固有频率得到提高,塔柱的各阶固有频率下的最大位移大幅减小,优化效果明显,达到结构动力设计的目的.     

对FTJ-4．8-10-6-8型风力提水机的改进

FDG-4．8—10—2型风力提水灌溉系统是利用风力拖动提水机具提水浇灌作物的灌溉机组。为了能够达到更好的提水效果。对风力提水机的提水装置部件进行改进,将平胶皮垫改为碗式胶皮结构。为进一步提高机具在未来的市场中的竞争力,进行大胆创新,在变速机构中增加了离合器,使机组能够充分利用微风工作,     

高寒地区农户沼气采暖锅炉燃烧器设计

沼气供暖是高寒地区沼气推广的重要课题,其中燃烧器是锅炉构造中最主要的部分,在整个沼气锅炉设计中,燃烧器是设计的重点.本文通过选取一栋标准农村住宅,测算其采暖热负荷,通过计算燃烧器的各项参数,确定燃烧器的结构形式,在此基础上,根据该燃烧器制造出的锅炉才能达到预期的热负荷,才能利用锅炉内部换热的设计和烟气回收过程来提高锅炉的热效率.     

垂直轴风力机塔柱结构的分析及优化

为了避免风力机系统的共振而导致的系统损坏和噪声污染,通过系统动力特性分析和动力学响应计算分析,得到了风力机塔柱的低阶固有频率和谐响应的数据,以及风轮和塔柱之间的动态关系与整个系统的动态特性,为结构动态设计以及优化提供科学依据.首先确定对风力机塔柱系统结构动态性能影响最大的模态频率,提取该阶模态频率作为动态优化的目标,最后分析塔柱结构与风轮之间的动态干扰.结果表明：原设计在风轮以设计额定转速160 r/min运行时,其产生的简谐荷载对风力机塔柱具有十分严重的破坏性,通过增加主轴钢管的壁厚并提高其刚度等优化工作,经计算证明,在激振力不变的情况下,第一阶固有频率得到提高,塔柱的各阶固有频率下的最大位移大幅减小,优化效果明显,达到结构动力设计的目的.     

从纵横向流场分析垂直轴风力机功率随转速的变化

为了进一步明晰风轮转速对垂直轴风力机功率输出的影响,以某垂直轴风力机为研究对象,基于Fluent计算软件,采用SST k-ω湍流模型结合滑移网格技术,利用SIMPLE算法迭代,采用二阶迎风格式对垂直轴风力机进行非稳态计算.计算得到了不同转速下的风轮输出功率,通过将计算结果与试验结果进行对比分析,进一步验证了风轮功率随转速变化的规律.风轮速度场研究给出了尾迹不同位置处的纵向剖面速度云图,其中尾迹纵向剖面速度云图中的低速区出现了竖直方向对称而横向不对称现象.同时,通过对比风轮在不同转速下的尾迹流场纵向剖面速度云图和横向涡量场云图的差异发现风轮在额定转速下吸收风能最多,涡量损耗最小,并分析这种现象的诱因,从纵向流场和横向流场双重角度解析了风轮在额定转速下输出功率最大的原因,更加清晰地揭示了风轮输出功率随转速变化规律的机理.研究内容通过纵向截面和横向截面双重角度展现了风轮流场的变化,可为垂直轴风力机的设计和气动性能改善提供参考.     

实度对直叶片垂直轴风力机风轮气动性能的影响分析

实度是直叶片垂直轴风力机设计的关键参数,对风力机气动性能起主导作用.分析并建立了垂直轴风力机局部流场下的力学模型,研究实度与气动性能的关系;对风力机进行了数值模拟,分析了叶片的动态力学特性,并重点研究风轮半径、弦长及叶片数量对风能利用率的影响;进行了样机实验验证了数值模拟的精度与可靠性.研究发现:实度增加,风力机在低尖速比下的启动特性得到改善,但产生高风能利用率的有效尖速比范围变小;样机实度为0.628时,2叶片和4叶片风轮的输出功率相当,但4叶片风轮的输出功率比2叶片风轮更稳定;实度参数对风能利用率贡献不同,弦长变化可提高风能利用率的峰值,而叶片数量的增加会降低风能利用率的峰值.     

风力机外场测试方法的试验研究

本文介绍,用CX-1微机信号分析仪作为记录仪和前沿数据处理仪器,通过改变风力机负载的方法(简称变载法)来获得风力机的风轮空气动力特性和其它特性。论证了传统测试方法——惯性测试法测试误差大和变载法测试精度较高的根本原因。并通过误差计算和实测对比。证明变载法的测试精度高于传统测试方法。 本文介绍一种用CX-1微机信号分析仪作为记录和前沿数据处理仪器的变负载测试法(简称变载法)。重点介绍风轮空气动力特性的测试方法,且以FD-7风力提水机组的测试为例来阐明变载测试法,这种测试方法的测试精度较高(误差小于5％)、成本较低,可用于各类风力机具的测试。     

并联泵站群日优化运行方案算法

提出了并联泵站群日优化运行数学模型,该模型以并联泵站群日提水费用最少为目标函数,以各时段机组叶片角或转速为决策变量.考虑站间不同工况调节方式,采用大系统二级分解-动态规划聚合法进行求解.首先以泵站日提水耗电费用最少为目标,泵站提水量的分配为协调变量,将该模型分解成若干个泵站多机组日优化运行一级子模型;再以单机组日提水耗电费用最少为目标,机组提水量的分配为协调变量,将一级子模型分解为若干个单机组日优化运行二级子模型.该二级子模型以机组叶片安放角或机组转速为决策变量,机组提水量的离散值为状态变量,采用动态规划方法求解.构造的聚合模型以各机组提水量为决策变量,并联泵站群提水量的离散值为状态变量,同样采用动态规划方法求解.该方法可以解决不同工况调节方式、不同时段划分及不同日均扬程下并联泵站群的日优化运行问题.以淮阴一、三站并联运行为例,作了日优化运行计算,结果表明：各日均扬程下满负荷、80%负荷、60%负荷优化运行单位费用,较定角恒速运行分别平均节约10.53%,26.54%,34.40%.     

并联泵站群日优化运行方案算法

提出了并联泵站群日优化运行数学模型,该模型以并联泵站群日提水费用最少为目标函数,以各时段机组叶片角或转速为决策变量.考虑站间不同工况调节方式,采用大系统二级分解-动态规划聚合法进行求解.首先以泵站日提水耗电费用最少为目标,泵站提水量的分配为协调变量,将该模型分解成若干个泵站多机组日优化运行一级子模型;再以单机组日提水耗电费用最少为目标,机组提水量的分配为协调变量,将一级子模型分解为若干个单机组日优化运行二级子模型.该二级子模型以机组叶片安放角或机组转速为决策变量,机组提水量的离散值为状态变量,采用动态规划方法求解.构造的聚合模型以各机组提水量为决策变量,并联泵站群提水量的离散值为状态变量,同样采用动态规划方法求解.该方法可以解决不同工况调节方式、不同时段划分及不同日均扬程下并联泵站群的日优化运行问题.以淮阴一、三站并联运行为例,作了日优化运行计算,结果表明：各日均扬程下满负荷、80%负荷、60%负荷优化运行单位费用,较定角恒速运行分别平均节约10.53%,26.54%,34.40%.     

双叉式叶尖结构对风力机风轮振动的影响

为降低风力机风轮的振动,提出一种用于小型风力机的双叉式叶尖结构改型设计方案,通过风轮模态试验与风轮振动特性试验,测出改型设计前后风轮的模态参数、振动频率与振动加速度幅值,研究不同夹角的双叉式叶尖结构对风力机风轮振动特性的影响.通过对比未改型风轮与双叉式叶尖结构风轮的试验.结果发现:双叉式叶尖结构使风轮的二阶到四阶固有频...     

FDG—7型大流量风力提水机组的研制

本文概述了FDG-7型风力提水机组的研制过程。该机采用了效率高、制作简单的12叶等弦长叶片风轮和侧翼配重-尾翼侧斜轴重力调速机构,机组性能先进。两种型号的配套水泵经过专门的台架试验,较好地满足了匹配要求。文中还介绍了该机组的实际提水作业考核情况,结果表明,其应用效果良好。     

TCC-3土槽试验车的设计

提出TCC-3土槽车的总体方案设计,简述行走部分、机体部分、动力输出系统、台车测控系统、土壤恢复系统的结构设计,对其牵引力、行驶速度等设计参数进行分析计算,并介绍土槽车测控系统的设计。经过试验证明：该土槽车的各项指标均达到预期要求。     

对阻力型风力提水机的改进

阻力型风力提水灌溉系统是利用风力拖动提水机具提水浇灌作物的灌溉机组.为了能够达到更好的提水效果,对风力提水机的提水装置部件进行改进,将平胶皮垫改为碗式胶皮结构.为进一步提高机具在未来市场中的竞争力,进行大胆创新,在变速机构中增加了离合器,使机组能够充分利用微风工作.     

TCC-3土槽试验车的设计

提出TCC-3土槽车的总体方案设计,简述行走部分、机体部分、动力输出系统、台车测控系统、土壤恢复系统的结构设计,对其牵引力、行驶速度等设计参数进行分析计算,并介绍土槽车测控系统的设计。经过试验证明：该土槽车的各项指标均达到预期要求。     

采用新颖翼型的H型风轮气动特性试验研究

为了提高H型风轮的自启动性能,探索性地设计了一种仅有前缘和一个翼面的新颖翼型,并对采用该翼型的H型风轮进行风洞试验,分别测试了H型风轮在多个风速下的空载启动性能和功率输出特性,分析了雷诺数效应及翼型对于不同实度风轮的适用性.结果表明:采用新颖翼型的H型风轮能够低风速启动,具有较好的启动性能,该翼型对于提高大实度风轮的启动性能尤其明显;采用该翼型的大实度风轮以阻力为主要驱动力,本质上属于阻力型风力机,然而具有较高的风能利用系数.综合启动性能和功率输出特性,文中设计的翼型适用于大实度H型风轮.     

风力和光伏提水泵站的优化设计

风力和光提水泵站主要用于人畜饮水、灌溉人工草场和农田.随着风力和光伏提水泵站的不断发展,但目前在风力和光伏提水的建设中缺乏科学合理的系统设计,造成提水工程运行效率低,不能很好地发挥作用.根据多年提水泵站的建设和设计经验,从工程选址、机型的选择、参数的确定和蓄水问题等方面,介绍提水泵站的设计方法及步骤.