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畅谈! “风切变”那些事儿

2015-11-06 14:08来源:格林云关键词:风切变风机风切变指数收藏点赞

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风切变指数的第二个影响是机组的载荷安全性:风轮在承受上下不平衡风载时,会增加风机的倾覆力矩,在一定程度上会影响到风机的适应性。我们的风机在设计的时候都是满足一定的切变范围的,当切变指数过大或过小(负切变)的时候,风机承受的载荷超出了常规设计下的载荷,长此以往,可能会导致风机的损坏或者叶片的折损。当切变指数为负的时候,其带来的影响往往要大于正切变的影响,负风切变下的载荷幅值远大于正常风切变,导致主轴危险截面处载荷增大。在正常风切变下,风轮高处风速高,低处风速低,将抵消一部分重力对传动链的载荷;反之,在负风切变下,由于风轮低处风速高,高处反而风速低,因此风载和重力载荷相互叠加,加重了传动链上的负载。下图为负切变情况下主轴危险截面处的载荷对比:

因此在机组选型的时候,需要格外关注负切变带来的载荷加剧。此外,风切变还会对风机的发电量产生影响,正常情况下,风机厂家提供的功率曲线对应的风速都是轮毂中心处的风速,但是在不同的风切变、风廓线形态下,风轮面吸收的能量是不一样的,因此风机对风能转化量理论上也是不一样的,这样就会造成相同的轮毂中心风速,不同的发电量。对于这一点带来的发电量影响,小编资历尚浅,如果业内的高手、前辈们有相关的研究,希望能不吝分享。

影响风切变的因素:

既然风切变会产生这么大的影响,那么影响风切变的因素又有哪些呢?根据小编进行测风塔分析的经验来看,影响风切变的主要因素大致有以下几个方面:

1地形

所谓屁股决定脑袋,测风塔所立的位置,很大程度上决定了测风得到的风切变趋势。在其他条件类似的情况下,山地测风塔的风切变往往较小,在某些地形陡峭的山地,甚至可能出现负切变的情况。而平地测风塔,很少会遇到负切变的情况。这是因为,在山地中,测风塔往往是竖立在山顶的,风在爬坡过程中,下层的气流受到明显的挤压,根据通量守恒,因此下层气流加速效应大于上层气流,导致下层风速增大明显,整体的风切变变小。当下层气流的加速效应更大的时候,就会出现负切变。

原标题:【格林大家谈】第9期 “风切变”那些事儿
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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