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风电站风轮及风电场机组布置设计

摘要

风能作为一种重要的可再生能源，日益受到人们的重视。水平轴风力机是当前使用最为广泛的风力发电装置，而水平轴风力机气动性能很大程度上取决于其风轮叶片的翼型设计。因此，翼型设计是风力发电机设计的一个重要组成部分。另外，对于一个面积一定的风电场风机的布置也会影响风能利用的效果。本设计根据实际测风资料、相关气象数据以及周边地理环境，对XX风电站的风轮进行设计，设计结果为：单机容量90千瓦，叶片数3个，叶片长15米。根据有关原则，对风电场机组进行了布置，排列方式为：机组数为30台，在平行于主风向方向上，风电机组间的距离保持7倍叶轮直径的距离，即210米；在垂直于主风向方向上，风电机组间的距离一般保持4倍叶轮直径距离，即120米。

关键词：风力发电机；风电场；设计；叶片；翼型。 

 

目录

设计摘要 1

前言 1

目录 1

第一章 设计总说明 1

1.1概述 1

1.2目的 1

1.3原始资料 1

1.3.1风电站名称 1

1.3.2电站地理位置 1

1.3.3电站任务 1

1.3.4电站所在地近三年风速、风向资料 1

1.3.5风电机组已知参数资料 2

1.3.6地质概况 3

1.3.7风电站所在地环境条件 3

第二章 计算书 4

2.1风轮叶片设计 4

2.1.1由均风速Vm求额定风速 4

2.1.2叶尖速比，叶片个数的确定 4

2.1.3单个叶片面积 8

2.1.4风轮转速n 8

2.1.5增速比i 8

2.1.6不同半径处叶尖速比 9

2.1.7叶片不同半径处对应的迎风角 11

2.1.8不同半径处的弦长 12

2.1.9叶片平均弦长 13

2.1.10验算叶片面积 14

2.1.11升力曲线的平均斜率 14

2.1.12展弦比 14

2.1.13平均攻角 14

2.1.14叶片从转动中心到叶尖不同位置的所对应的叶片实际安装角 14

2.1.15翼型尺寸的确定 15

2.2风电场机组布置 21

2.2.1客观条限制 21

2.2.2地形条件 22

2.2.3障碍物影响 22

2.2.4尾流的影响 22

第三章 总结 25

3.1风轮及叶片参数 25

3.1.1相关数据 25

3.1.2叶片沿展向不同半径处翼型的弦长、安装角及翼型尺寸 25

3.2风电场机组布置方案 31

致 谢 32

参考文献 33

 

参考文献

[1] 王承煦.张源．风力发电．中国电力出版社，2003

[2] 陈雷.邢作霞，潘建，钟明舫．大型风力发电机组技术发展趋势.可再生能源,2003（107）

[3] 姚兴佳.宋俊等.风力发电机组原理及应用.机械工业出版社，2009.6

[4] 叶杭冶．风力发电机组的控制技术[M].北京: 机械工业出版社，2008

[5] 叶运哗．并网型变速风力发电机组的控制技术与策略[J] 哈尔滨建筑大学学报，2002，(06)

[6] 刘竹青.风能利用技术[M].北京：中国农业科学技术出版社，2006