5.風(fēng)力機的振動
風(fēng)力機的振動是一個復(fù)雜的技術(shù)問題,要解析振動過程并解決工程實際問題會遇到相當(dāng)多的困難。盡管如此,因它涉及到風(fēng)力機運行是否安全和使用壽命的長短,是必須攻克的關(guān)鍵技術(shù)。風(fēng)力機設(shè)計時應(yīng)重視在空氣動力、慣性力和彈性力等交變作用下的系統(tǒng)的穩(wěn)定性和動力響應(yīng)。偏高的動應(yīng)力必將縮短風(fēng)力機使用壽命,嚴(yán)重時發(fā)生共振會導(dǎo)致葉片斷裂或風(fēng)力機解體。穩(wěn)定性和動力響應(yīng)可歸納為①機械振動穩(wěn)定性和動力響應(yīng);②氣動彈性穩(wěn)定性和動力響應(yīng);③控制系統(tǒng)(包括偏航、變槳距、制動等)穩(wěn)定性和動力響應(yīng);④風(fēng)力機系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
5.1 葉片的振動
風(fēng)力機運行中葉片在強陣風(fēng)、湍流、風(fēng)交變剪等不穩(wěn)定氣流受離心力、陀螺力等慣性力和彈性力等多種載荷作用下將會產(chǎn)生變形和振動。葉片旋轉(zhuǎn)出現(xiàn)振動常表現(xiàn)為三種形式:①揮舞方向振動;②擺振方向振動;③扭轉(zhuǎn)振動;這三種振動還可能耦合,產(chǎn)生氣動彈性的動態(tài)不穩(wěn)定。氣動彈性動態(tài)不穩(wěn)定包括:①扭轉(zhuǎn)發(fā)散;②揮舞——擺振;③揮舞——扭轉(zhuǎn);④扭轉(zhuǎn)——擺振;⑤失速顫振。
