風力發(fā)電設備的案例
2024山東光伏發(fā)電展，風力發(fā)電展，儲能技術展，青島輸配電設備展
參展范圍：
1、光伏展區(qū)
◆光伏組件、電池片、逆變器、匯流箱、控制器、接線盒、晶硅/薄膜材料、光伏支架、追蹤系統(tǒng)、光伏電纜、封裝玻璃、光伏生產設備、光伏運維及檢測系統(tǒng)等光伏配套產品及設備、光伏路燈、光伏熱水器等光伏應用電子產品。
2.儲能展區(qū)
◆儲能材料、技術、產品、設備、儲熱中高溫應用；離網逆變器；各類蓄電池（鎳氫電池、釩液流電池、鋰離子電池、鈉離子電池、鉛酸蓄電池、鈉硫電池、液流電池等）；電容器；儲能應用解決方案；充交換電站產品；新能源汽車；充電樁；家庭儲能系統(tǒng)等儲能技術及產品等。
3.智慧能源、智慧照明、電力設備及其他綜合能源展區(qū)
◆能源計量與物聯、智能輸配電網建設、能源管控平臺、智能微電網、智慧能源園區(qū)建設方案、售電模式及案例、能源互聯網等智慧能源新產品新技術等。
4.光伏工程及系統(tǒng)
◆光伏系統(tǒng)集成、太陽能空氣調節(jié)系統(tǒng)、農村光伏發(fā)電系統(tǒng)、太陽能檢測及控制系統(tǒng)、太陽能取暖系統(tǒng)工程、太陽能光伏工程程序控制和工程管理及軟件編制系統(tǒng)
5.太陽能與綠色建筑
◆太陽能熱利用、太陽能光伏、光熱發(fā)電、太陽能制冷系統(tǒng)及設備、太陽能燈具及建筑材料、LED 技術及產品、太陽能配件、綠色建筑節(jié)能產品、綠色新型建筑材料。
6.充換電及配套設備
◆充電樁、充電站、充電站配電設備、停車場充電設施及智能監(jiān)控設備等；電動汽車儲充換電站、光儲充一體化解決方案等。
7.
展開 中國巨型螺旋槳問世：0噸巨葉應用領域揭曉！
風力發(fā)電已經成為全球可再生能源領域的重要組成部分。相比傳統(tǒng)能源，風能具有清潔、可再生和可持續(xù)的特點。在風力發(fā)電設備中，巨型螺旋槳被用作風力發(fā)電機組的核心組件，用來轉化風能為電力。風力發(fā)電巨型螺旋槳的設計和制造技術的提升，將直接影響到風力發(fā)電的效率和可靠性。
隨著全球對可再生能源需求的增加，風力發(fā)電市場也呈現出快速增長的趨勢。根據國際可再生能源機構的數據，2019年全球新增的風力發(fā)電裝機容量超過了60GW。為了滿足這一快速增長的需求，巨型螺旋槳制造商將面臨更高的技術要求和市場競爭壓力。研發(fā)更高效、更可靠的巨型螺旋槳將成為風力發(fā)電行業(yè)發(fā)展的重要方向。
隨著風力發(fā)電項目向海上移動，深水域和復雜海洋環(huán)境成為了新的開發(fā)重點。這就需要巨型螺旋槳具備更好的適應性和可靠性。例如，浮動式風力發(fā)電設備需要更加穩(wěn)定和可靠的螺旋槳設計，以應對海浪和強風的挑戰(zhàn)。深水域的風力發(fā)電設備需要更高效的螺旋槳設計來適應更大的直徑和更高的轉速。
中國巨型螺旋槳的未來發(fā)展：創(chuàng)新與競爭力
創(chuàng)新是推動中國巨型螺旋槳業(yè)發(fā)展的核心。在過去，中國巨型螺旋槳業(yè)主要依賴引進和消化吸收國外先進技術，但這種模式已經難以滿足市場需求和技術進步的要求。中國巨型螺旋槳企業(yè)需要加大自主研發(fā)的力度，不僅要掌握核心技術，還要推動創(chuàng)新從而提高產品質量和競爭力。
例如，通過提高螺旋槳的制造工藝和材料使用，可以減少振動和噪音，提高船舶的性能和效率。結合新一代信息技術，如人工智能和大數據分析，可以實現對巨型螺旋槳的智能化管理和優(yōu)化，提高整體效能。只有不斷創(chuàng)新，中國巨型螺旋槳業(yè)才能在全球市場中立足并獲得競爭優(yōu)勢。
提高競爭力也是中國巨型螺旋槳產業(yè)發(fā)展不可或缺的因素。目前，巨型螺旋槳市場并不完全由中國企業(yè)主導，國際競爭壓力仍然十分激烈。
展開 為什么風力發(fā)電機轉得那么慢還能發(fā)電？
風力發(fā)電機是將風能轉換為機械功，機械功帶動轉子旋轉，最終輸出交流電的電力設備。
我們曾報道過位于丹麥的V164，高達220米，上面安裝有3個巨型葉片，每個葉片長達80米。一天24小時能發(fā)電26萬度，足夠滿足數百戶家庭1個月的用電量。
關于這個發(fā)電量，小編收到大家的疑問比較多，風機轉得這么慢能發(fā)電嗎，發(fā)電量真的有那么多嗎？
大家都玩過手搖發(fā)電手電筒吧，使勁的搖幾下，手電真的能亮一會，但是持續(xù)的時間并不長。最經典的要數手搖剃須刀了，記得上高中那會，十分流行（一不小心就暴露年齡了）。
當然，風機并不同于這種手搖玩具，它真的在發(fā)電！
其實，風機葉片轉速慢的原因很簡單，這跟自身的重量以及風速有很大關系。
越大型的風機，葉片越長，重量越大，轉得越慢。1.5兆瓦風機葉片重約6噸，是0.75兆瓦風機葉片的1.8倍，但每分鐘才轉18圈，只有0.75兆瓦風機的3/4。
風機葉片的轉速跟風速也有很大關系，風速越快，風機轉得越快。1.5兆瓦風機在風速達到3米每秒時，就可以通過轉動齒輪提高轉速，從而帶動發(fā)電機發(fā)電。
那么，風機葉片轉速能不能隨著風速的增加而無限增大呢？
那肯定不是。
當風速超過風機限定速度時，風機就要停止工作。因為如果轉速過快，離心率大大增強，慣性趨勢會打破風機自身的平衡，葉片就容易折斷。
因此，每種型號的風機都有最大轉速。
展開 Workbench fluent風力發(fā)電機組葉片流場及溫度場仿真，附詳解視頻及原模型 ￥96
本文檔提供基于ANSYS的風力發(fā)電機組溫度場仿真全流程指南，涵蓋幾何處理、網格劃分、求解設置及后處理等核心環(huán)節(jié)，結合實用技巧與問題解決方案，助力用戶高效完成熱場分析，支撐機組熱管理設計與性能優(yōu)化。
請使用全英文路徑完成整個流程。
1. 幾何建模與處理
1.1 幾何導入與預處理
啟動SpaceClaim模塊
在ANSYS Workbench中創(chuàng)建新項目，拖拽 “fluid flow(fluent)”模塊至項目流程圖。右鍵選擇“edit Geometry in SpaceClaim ”進入幾何建模界面。
通過菜單欄“File”→“Import”導入風機模型（支持格式：STEP、IGES、Parasolid等），直接拖拽模型到窗口也行。若模型包含多余部件（如螺栓、支架），需手動刪除以簡化計算。
幾何切割與旋轉操作。平面切割：選擇選項卡中的切割工具，以塔筒底部或葉片根部為參考平面進行切割，斷開幾何體的連接。此步驟確保后續(xù)旋轉操作僅作用于葉片部分。通過“Move”工具中的“Rotate”功能調整葉片至停機狀態(tài)（一個葉片朝下）。該軟件需要單獨學習操作的，可以關注作者的其他課程。
合并幾何體：使用“Combine”功能將旋轉后的葉片與塔筒合并為單一部件，避免后續(xù)分析中出現接觸面不連續(xù)問題。使用“Repair”工具修復模型中的微小縫隙或重疊面，確保幾何封閉性。對于復雜曲面（如葉片翼型），可通過“Simplify”功能減少局部細節(jié)，提升網格生成效率。
1.2 流體域抽取
創(chuàng)建外部流體域：在SpaceClaim中，選擇“準備”選項卡，使用“外殼”工具沿風機周圍生成長方體流體域，可以鍵盤上直接輸入數值。建議尺寸為風機幾何的20-30倍。
展開 
風力發(fā)電原理介紹
風機的葉片越大，功率越大，相應發(fā)電量就越多。
比如，1.5兆瓦風機在滿功率發(fā)電的情況下，一小時能發(fā)1500度電。以一個三口之家在夏季高峰季平均每天用30度電計算，差不多能用50天。
風力發(fā)電的種類
盡管風力發(fā)電機多種多樣，但歸納起來可分為兩類：①水平軸風力發(fā)電機，風輪的旋轉軸與風向平行；②垂直軸風力發(fā)電機，風輪的旋轉軸垂直于地面或者氣流方向。
水平軸風力發(fā)電機
水平軸風力發(fā)電機科分為升力型和阻力型兩類。升力型風力發(fā)電機旋轉速度快，阻力型旋轉速度慢。對于風力發(fā)電，多采用升力型水平軸風力發(fā)電機。大多數水平軸風力發(fā)電機具有對風裝置，能隨風向改變而轉動。對于小型風力發(fā)電機，這種對風裝置采用尾舵，而對于大型的風力發(fā)電機，則利用風向傳感元件以及伺服電機組成的傳動機構。
風力機的風輪在塔架前面的稱為上風向風力機，風輪在塔架后面的則成為下風向風機。水平軸風力發(fā)電機的式樣很多，有的具有反轉葉片的風輪，有的再一個塔架上安裝多個風輪，以便在輸出功率一定的條件下減少塔架的成本，還有的水平軸風力發(fā)電機在風輪周圍產生漩渦，集中氣流，增加氣流速度。
垂直軸風力發(fā)電機
垂直軸風力發(fā)電機在風向改變的時候無需對風，在這點上相對于水平軸風力發(fā)電機是一大優(yōu)勢，它不僅使結構設計簡化，而且也減少了風輪對風時的陀螺力。
利用阻力旋轉的垂直軸風力發(fā)電機有幾種類型，其中有利用平板和被子做成的風輪，這是一種純阻力裝置；S型風車，具有部分升力，但主要還是阻力裝置。這些裝置有較大的啟動力矩，但尖速比低，在風輪尺寸、重量和成本一定的情況下，提供的功率輸出低。
展開 風力發(fā)電機的模態(tài)分析
本案例用SIMSOLID對風力發(fā)電機進行了快速的模態(tài)分析。
模型如下圖所示，底部固支：
在analysi下拉選項中選擇Modal進行模態(tài)分析，如下圖所示：
設定分析的模態(tài)數量為10，計算所得前10階固有頻率如下圖所示：
其中前三階模態(tài)如下：
一階模態(tài)
二階模態(tài)
三階模態(tài)
通過SIMSOLID，可以方便的播放模態(tài)動畫。
展開 samcef 的 風力發(fā)電仿真
風機傳動鏈對風機動態(tài)負載的重要影響。在風機設計軟件samcef for wind turbine（S4WT）中包含對多種傳動鏈結構的參數化建模，如單軸承，雙軸承等。在較精確的風載荷輸入條件下，可以對每種設計理念進行評估，幫助設計者仔細觀察傳動鏈上，如齒輪箱內部各部分的載荷，進而對風機部件或整機的疲勞特性及壽命進行評估，也可以對軸承的受力進行瞬態(tài)分析和FFT下分析。對直驅風機，軟件也能夠進行詳細的建模，對同步電機可以利用轉子的偏心程度模擬電機的受力及轉矩等。
利用SWT軟件構建的1.5MW高精度模型的效果如gif圖，采用的IEC 1 A 湍流風，從啟動到停機圖過程仿真。
samcef SWT 風力發(fā)電論文幾篇
Samcef wind turbine（SWT）在風力發(fā)電機組設計方面有著巨大優(yōu)勢，分享幾篇基于SWT的風機設計碩士論文。
（1）
基于TLP原理的海上風機
對基于TLP原理的海上風機浮式基礎進行了概念設計。通過對不同平臺型式的特點分析，選定了TLP平臺基礎型式；初步確定了浮式基礎的主尺度。對海上張力腿浮式風機整體結構進行了動力響應研究。對基于TLP原理的海上風機浮式基礎進行了水動力性能研究及結構設計，進行了波浪載荷預報。此外，還進行了總體強度分析。設計了海上張力腿浮式風機縮尺比試驗模型，進行了試驗方案設計。
（2）
隨機風速下風電齒輪傳動系統(tǒng)的動態(tài)特性分析
基于samcef windturbine的虛擬樣機技術和有限元分析方法，對齒輪系統(tǒng)的動態(tài)特性進行分析，在驗證仿真模型正確的基礎上，得到系統(tǒng)的輪齒間動態(tài)嚙合力和動態(tài)軸承力。對結果分析表明，軸承力受外載荷影響的作用明顯，隨載荷的變化具有相同的變化趨勢，兩級行星輪系所受力矩大于平行軸傳動，在系統(tǒng)運行時更容易發(fā)生失效現象。
在滿足系統(tǒng)正常運轉及疲勞強度的條件下，根據系統(tǒng)可靠性定義，設計齒輪系統(tǒng)的可靠模型，以基本設計參數為變量，對風力發(fā)電機齒輪系統(tǒng)的兩級行星輪系做優(yōu)化設計。
（3）
風機關鍵部件的多體動力學分析
文章首先依據3MW風力發(fā)電機組相關參數，對風力發(fā)電機組的不同部件采用不同的建模方式，在實體模型的基礎上進行風機關鍵部分的超單元建模，超單元法在風力發(fā)電機組中的應用大大縮減了模型的自由度，對機艙底盤和輪轂主軸的超單元模型與有限元的模型模態(tài)的進行對比。
搭建整機模型，根據IEC標準進行了風模型創(chuàng)建，工況設計，載荷計算及后處理。在瞬態(tài)分析中做了三方面研究：控制器性能檢測研究，風速對載荷的影響研究及自動譜分析。
百度鏈接：http://pan.baidu.com/s/1sjkiyux
展開 風力發(fā)電機風和地震耦合 workbench
怎么用workbench做風力發(fā)電機的耦合 風機葉片要考慮動量理論
風力發(fā)電機組的噪聲控制
風力發(fā)電機組的噪聲控制
http://www.newenergy.com.cn 2006-6-7 14:24:00 中國風能協(xié)會
摘 要：
簡要分析了風力發(fā)電機組的噪聲源，重點介紹了阻尼減振降噪控制和噪聲傳播降噪控制的原理和方法，提出風力發(fā)電機組的噪聲控制措施和方法。
關鍵詞：風力發(fā)電機 阻尼減振 噪聲控制
0 引言
能源是現代社會和經濟發(fā)展的基礎。在常規(guī)能源告急和全球生態(tài)環(huán)境惡化的雙重壓力下，風能作為最有開發(fā)利用前景和技術最成熟的一種新能源和可再生能源之一，已成了全球能源工業(yè)關注的熱點。自二十世紀七十年代以來，風能開發(fā)和利用在歐美發(fā)達國家發(fā)展非常迅速，風力發(fā)電的技術也日趨成熟。中國國家計委于1996 年3 月制定了“乘風計劃”，以風力發(fā)電機的國產化來帶動風電場建設的產業(yè)化。該計劃旨在采取技貿結合的形式，引進國外先進技術，通過消化吸收，達到自主開發(fā)，自行設計和制造大型風力發(fā)電機的能力[1]。
風能開發(fā)能減輕空氣污染和水污染，但如果處理不當，則會增加噪聲污染。近幾年，隨著風力發(fā)電機國產化程度的不斷擴大，而我國制造業(yè)與歐美發(fā)達國家還有一定的差距，因此國產化風力發(fā)電機振動噪聲問題逐漸顯現出來。風力發(fā)電場附近居民對風力發(fā)電機組產生大噪聲煩擾的投訴、申告也越來越多，甚至威脅到風力發(fā)電機的正常國產產業(yè)化，因此，風力發(fā)電機的減振降噪控制是非常重要和必要的。本文將重點討論阻尼減振降噪技術和噪聲傳播降噪技術在風力發(fā)電機組噪聲控制中的應用。
1 噪聲源分析
風力發(fā)電機組工作過程中在風及運動部件的激勵下，葉片及機組部件產生了較大的噪聲，其噪聲源主要有：
（1）機械噪聲及結構噪聲
齒輪噪聲。
展開 ANSYS新聞：使用仿真加速風力發(fā)電
使用仿真加速風力發(fā)電：http://www.ansys-blog.com/wind-turbine-accelerating-simulation/
風力發(fā)電機流固耦合模擬
計算模型如下圖所示，在風場中一個3葉的風車結構，來流速度3m/s，垂直于風車面。
速度加載情況為在0時刻為0，1秒時刻加滿，時間函數如下圖所示，總共計算了2.5秒，風車從靜止一點點啟動起來，轉了一圈。
結構場應力動畫：
流場橫切片速度動畫：
流場縱切片壓力動畫：
結構場轉速隨時間變化曲線：
加滑動邊界例題：
案例分享 | 基于海克斯康技術的渦輪增壓風力發(fā)電機設計與分析
H2O Turbines Ltd 是英國渦輪增壓風力發(fā)電機技術專家。該公司已經建造了一個創(chuàng)新的3KW家用渦輪機，該渦輪機使用專利技術將風能轉化為熱能和電能（圖 1）。該渦輪機足夠小，無需規(guī)劃許可即可安裝在后花園中，并將旋轉運動能量轉換為儲存的熱能。簡單來說，當風吹來時，渦輪機的頂部開始旋轉，旋轉軸進入渦輪機的底部進行運轉。渦輪機不使用電氣元件，在運行和發(fā)電過程中不燃燒碳，也不使用貴金屬。為了提供更多的清潔熱能，這項技術的升級及推廣計劃正在有序進行中。英國的 DOCAN 是一家先進的工程咨詢和 CAE 軟件分銷公司，一直為H2O Turbines 提供工程支持，支持原型開發(fā)和 FEED（前端工程設計）項目。他們一直使用海克斯康的軟件和技術支持這種創(chuàng)新的新型可再生能源系統(tǒng)的開發(fā)。
圖 1：渦輪系統(tǒng)的 3D CAD
海克斯康于 2018 年收購BRICSCAD，用于生成新型渦輪系統(tǒng)的 2D 和 3D 幾何并提供 3D 可視化。
將 MSC Apex 應用于幾何形狀處理，以便對葉片結構的不同配置進行快速的結構研究。通過中性面提取、網格劃分和運行分析，可在幾分鐘內完成固有頻率分析（圖 2 和 3）。這一部分對于設計很重要，避免在風載和運行下激發(fā)固有頻率。
圖 2：使用 MSC Apex 進行幾何清理
圖 3：固有頻率分析
事實上，H2O 渦輪機將風能轉化為機械能，然后再轉化為熱能。
為了將能量從渦輪機傳輸到加熱系統(tǒng)，將使用大型行星齒輪系統(tǒng)。
因此，不僅需要正確設計和確定齒輪組件的尺寸，還需要確定可以傳遞到加熱系統(tǒng)的機械能。
能量傳遞和系統(tǒng)動力學分析在Adams中完成（圖 4 和圖 5）。
展開 你見過兩個葉片的風力發(fā)電機嗎？
下面這個是明陽風電3兆瓦雙葉片海陸兩用風力發(fā)電機組。
這也是國內首個單機容量3兆瓦雙葉片海陸兩用風力發(fā)電機組，位于張北縣的國家風電研究檢測中心，該機塔高80米，葉輪由兩葉片組成，葉片半徑48.5米，為海陸兩用機型，由廣東明陽公司設計制造。
2018年8月份，由日本新能源和工業(yè)技術開發(fā)組織（NEDO）牽頭的財團在日本北九州港完成一臺3MW示范性漂浮式風機組裝。
不論怎么說，你們以后可不準再說風力發(fā)電機只有三個葉片了，對了，你們覺得2葉片風機靠譜嗎？
來源：直觀學機械 資料源：風電峰觀察、歐洲海上風電
MSC 軟件推出 AdWiMo-CE 簡化風力發(fā)電機認證
AdWiMo 是高級風力發(fā)電機建模的縮寫，也是面向風力發(fā)電機的數字仿真解決方案。借助附加的“CE”（認證引擎），可大幅縮短負載仿真迭代以及提交認證報告的時間和工作量。
風力發(fā)電機的認證需要針對多變的加載條件進行大量的反復計算。對眾多的設計變量進行仿真并對所產生的結果進行研究相當耗時。
業(yè)界領先的多體動力學解決方案 MSC“高級風力發(fā)電機建模器”（AdWiMo）以 MSC Adams 為基礎，采用動力學技術對發(fā)電機的行為進行仿真。
“認證引擎”可根據用戶想要評估的認證準則來自動創(chuàng)建模型變量，從而簡化認證過程。AdWiMo 還能動生成定制的報告、讓用戶更加輕松地對并行仿真進行檢查，使流程變得簡單。
MSC 軟件風力發(fā)電機應用團隊主管 Christof Rachor 博士表示：“借助 Adams AdWiMo，用戶能夠顯著提高生產率。這一工具能讓許多任務實現自動化，例如負載仿真、結果分析以及認證報告的生成，而在傳統(tǒng)上，工程師需要數天甚至數周才能完成。”
在漢堡風能展期間（2016 年 9 月 27 – 30 日），AdWiMo 將在 B6 廳 298 號 MSC 軟件展位進行展示。此外還將于 9 月 29 日上午 11:15 在 B1 廳與 B2 廳之間的演講角（一層）進行演示。
公司簡介:
MSC軟件公司成立于1963年，并同時被美國國家航空航天局（NASA）授予將NASTRAN（NASA Structural Analysis） 軟件進行商業(yè)化的原始合同。MSC的旗艦產品MSC Nastran作為仿真技術的先驅，被眾多工業(yè)行業(yè)所使用和信賴，并用于進行結構應力應變分析與預測，振動與動力學分析，聲學分析以及熱力學分析。
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