Введение к работе
Актуальность работы
Работа ветроагрегата осуществляется в сложных условиях в результате действия нестационарных возбуждений, вызванных наличием атмосферной турбулентности в виде отдельных порывов, аэродинамической тени башни, переменности скорости ветра в приземном пограничном слое, гироскопического движения, периодически изменяющегося гравитационного нагружения и др.
Наметившаяся в последние годы тенденция в ветроэнергетике к увеличению размеров ветроколеса, а также применение легких высокопрочных материалов вызывает повышение опасности возбуждения азроупругих колебаний. В связи с этим главное внимание при проектировании должно быть уделено учету эффектов аэроупругости, поскольку решение этой проблемы является одним из основных условий создания оптимальной и надежной конструкции.
При анализа явлений аэроупругости ванным является построение аэроупругой математической модели ротора с учетом внешних нестационарных воздействий.
Цель работы:
построение азроупругой геометрически-нелинейной модели лопасти ветроагрегата;
разработка методики расчета аэроупругих характеристик лопастей ветроагрегата в условиях нестационарного ветрового, инерционного и гравитационного нагружения;
разработка методики и алгоритма решения задачи оптимизации параметров лопасти ветроагрегата;
создание программного обеспечения расчетов;
расчотяо-зкспериментальное подтверждение достоверности использования предложенных методик.
Научная новизна.
I. Создана аэроупругая геометрически-нелинейная мо-
дель лопасти ветроагрегата с учетом подвижности оси вращения ветроколеса.
-
Предложена методика расчета азроупругих характеристик лопасти ветроустановки с учетом аэродинамических, инерционных и гравитационных возбуждений.
-
Предложена методика оптимизации характеристик лопасти ветроагрегата.
Практическая ценность работы заключается в создании на основе разработанных методик комплекса программ для обеспе чения выбора проектных параметров лопастей ветроагрегатов и оценки нагружения упругих лопастей при нестационарных воздействиях аэродинамического, гравитационного и инерционного характера. Данные методики использованы при проектировании ветроагрегата мощностью I кВт.
Достоверность полученных результатов подгверждается сравнением их с экспериментальными и теоретическими данными исследований, выполненных другими авторами, . и полевы: испытаний ветрогенвратора.
Публикация и апробация работы
По результатам работы сделаны доклады на III Всесоюз ной конференции (г.Казань, 1988 г.), научно-технической кон ференции " Научный потенциал вузов- программе "Конверсия" (г Казань, 1993 г.)
ОбЪем и стуктура работы
Диссертационная работа состоит из введения, четыре: глав, заключения, списка литературы, включающего 109 найме нований.и приложения. Основная часть работы изложена на III м.п.л., содержит 55 рисунков. Приложение изложено на II м.п.л