风轮

风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件，它由两只(或更多只)螺旋桨形的叶轮组成。当风吹向浆叶时，桨叶上产生气动力驱动风轮转动。（现在还有一些垂直风轮，s型旋转叶片等，其作用也与常规螺旋桨型叶片相同）由于风轮的转速比较低，而且风力的大小和方向经常变化着，这又使转速不稳定。桨叶的材料要求强度高、重量轻，目前多用玻璃钢或其它复合材料(如碳纤维)来制造。（现在还有一些垂直风轮，s型旋转叶片等，其作用也与常规螺旋桨型叶片相同）

由于风轮的转速比较低，而且风力的大小和方向经常变化着，这又使转速不稳定；所以，在带动发电机之前，还必须附加一个把转速提高到发电机额定转速的齿轮变速箱，再加一个调速机构使转速保持稳定，然后再联接到发电机上。为保持风轮始终对准风向以获得大的功率，还需在风轮的后面装一个类似风向标的尾舵。善测科技为航空发动机、燃气轮机、汽轮机、鼓风机、压缩机、风力发电机等重大装备提供在线检测传感器和监测系统，实现状态监测和早期故障诊断，提供重大装备健康管理综合解决方案和服务。

在总结前人对叶片固有特性和振动响应分析方法的基础上,采用解析法和有限元方法相结合,准确预估和分析叶片固有特性,采用CFD应用软件FLUENT对叶片进行三维流场的模拟,在此基础上对叶片进行振动响应分析。本文的主要研究内容大致可以归为以下几个方面：(1)研究叶片振动的解析计算方法,在叶片扭向角不大的情况下,通过建立一些假设将叶片视为变截面梁,利用经典的梁弯曲和梁扭转理论计算叶片的振型和自振频率。(2)采用ANSYS有限元软件,对叶片进行固有模态分析和带有预应力情况下的模态分析,并对两种情况下的结果进行了对比,其中考虑了转速不同时的离心力对叶片固有特性的影响,并绘制Campbell图。为正确评估发动机的的可靠性和寿命，需要进行动频、动应力测量试验分析转子叶片的动频、动应力。(3)采用FLUENT对叶片作流场分析,分析了叶片流场速度、压力等沿叶片径向分布情况,并研究了不同转速对叶片流场速度、压力的影响。(4)基于叶片流场分析的结果,应用ANSYS软件,对考虑S1、S2气动加载和集中载荷加载三种情况下的叶片振动响应进行了计算和分析。本文对叶片固有特性和振动响应分析方法研究实现了叶片振动解析法和考虑S1、S2气动加载、集中载荷加载振动响应的计算,对叶片的初期设计有重要的意义。

利用有限元方法分析了某径流式涡轮增压器叶片的振动特性，得出了叶片的各阶自振频率及相应振型，计算结果与实验结果较为吻合。随着电子计算机的广泛应用和计算技术的发展，长叶片普遍采用弯扭联合振动法和有限元法计算叶片频率及振型，使计算值更接近于实际值。分别对压气机和涡轮叶片进行了共振特性分析，在此基础上进行了压气机和涡轮叶片的共振相干分析，得出了在该增压器设定工作转速下，叶片发生共振的概率，并评估了叶片的工作可靠性。

我国沿岸很多地方风能资源丰富, 风能发展潜力巨大，具备很好的开发前景，通过在这些地点建立风电机组可以充分利用这些能源，创造巨大的经济价值。风电机组控制系统是整个发电机组的***，直接影响着整个发电系统的性能。整体叶轮叶片振动疲劳试验装置及试验方法本发明公开了一种整体叶轮叶片振动疲劳试验装置及试验方法，该试验装置包括振动试验台及整体叶轮，整体叶轮经夹具轴向压紧并固定在振动试验台上。由于风电机组叶片受到阵风推力产生的轴向方向上的载荷巨大，风速的微小变化就会引起轴向力较大的变化。