【摘要】:下面将要介绍的准静态方法,给出了4种不同设计载荷的简化表达式,这4种设计载荷是在恶劣风况下风力机处于停机状态情况下导出的:一只叶片在轮毂的垂直正上方的叶片载荷;叶根转矩作为设计倾覆弯矩;轴向力通过对叶片风载求和得到;偏航力矩通过水平叶片的叶根弯矩得到。
下面将要介绍的准静态方法,给出了4种不同设计载荷的简化表达式,这4种设计载荷是在恶劣风况下风力机处于停机状态情况下导出的:一只叶片在轮毂的垂直正上方的叶片载荷;叶根转矩作为设计倾覆弯矩;轴向力通过对叶片风载求和得到;偏航力矩通过水平叶片的叶根弯矩得到。
通过准静态法,叶片单位长度的载荷通过下式计算:
式中 C——最大升力系数CL或最大阻力系数CD,CL和CD典型的最大值在1.3~1.5之间;
U10——高度h处50年一遇的10min平均风速,高度h和系数C见表4-6,系数C取决于要计算的设计载荷;
ρ——空气密度;
D(r)——距轮毂r处叶片的弦长。
载荷表达式中准静态阵风因子ψ可以通过下式计算:
式中 z——轮毂高度;
z0——粗糙度长度;
L——风轮半径;
n*——见表4-6;(www.xing528.com)
n0——与需要计算的特定设计载荷相对应的振动模态的特征频率。
表4-6 准静态载荷参数定义
此外,表达式ψ中的背景湍流效应系数kb近似表示为
表达式中的共振效应系数kr由下式表示:
式中 l——l=6.8Lu,其中Lu为凯莫尔(Kaimal)谱的积分长度尺度,见3.1.5节;
δ——δ=2π(ζ0+ζa),它是以结构阻尼比ζ0和气动阻尼比ζa表示的阻尼对数增量。
F(n)[1]为气动导纳函数,其值依赖于所考虑的设计载荷,即
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