【2019年整理】空气动力学作业(20210411225715)

1、塔组 汐 .厂制储存容器 当时凤向 iIIb 妙英尺 等傳线间隔9英尺 图号来源丽.021D-C-0O4 卡梅估壘冈电场埃尔金财产 绘鮒旨数计划 图53.Plot P1的测试站点的计划 图5-4显示的时间序列和散点图是从P1基准性能测试出的非典型文件。如图5-4所示 的密度数据已被纠正，但没有调整，尚未有地形影响风速。199541记录的功率曲线数据 文件代表约50小时。可以看出三个运行不同的涡轮和两个正常的低风点。 除了风的速度和密度更正，应用其他程序以确保高品质的功率曲线数据。用涡轮试验现 场数据表来确定天气条件下叶片工作条件可能影响其性能的其他因素。检查对于每一个数 据收集期间风速与功率的

2、散点图。为了产生有效的数据集，涡轮机必须已经至少60分钟的 正常上线运行。选拔过程中消除了收集到的数据在恶劣的天气（大雨，雪）和叶片弄脏的 不必要的数据和涡轮或在一分钟平均中间去脱线的数据。此外，将删除P1的涡轮机或MET 塔是在涡轮后的风向的数据。从P1发电机组认为是介于 0和258 （有磁性）风向放置 涡轮机或塔涡轮唤醒，并没有使用。 一旦选择有效的和应用改正的密度，隔离箱中一分钟平均风速0.9米/秒（2英里）。风速, 风向和校正密度的能源，然后平均每个斌和计算标准偏差。在选定的一组数据的平均功率曲线的结果。当多个数据集相结合，时间加权用于每个风速的箱。 5.3 P1 基准性能 P1基准功

3、率曲线，收集 1995,3,1之间的日期和1995,5,18。附录一个记录所有测试文件， 并选择有效的数据集为P1的基准功率曲线。在附录 A中可以看出，数据集被分成较大的文 件之前被分级。在这个过程中，分级的文件指定文件名plcrun#.txt和01到13是不同 的。在以下的讨论中，这些相同的数据集将被称为其相应的数字（如文件p1cru n01.txt ” 将被称为P1基线文件# 01） 的VGS预计产量小的百分比，在电力生产的收益，这只能测量只有当基准功率曲线表现出 很好的重复性。两个标准适用于评估功率曲线的重复性：每个风速箱输出功率的百分比的 变化，以及各种瑞利风速分布计算的年发电量的百分

4、比变化。所有AEP的计算假设涡轮轮 毂高度均匀分布的瑞利分布和100 %的可用性。 图5-5显示了有P1的基准功率曲线，分别含有约50小时的分级数据。曲线显示，重复性 差；，曲线# 01和# 05不同的风速低于 9.3米/秒（21英里）和AEP的所有曲线的# 02和 # 05的功率输出超过10%，近20%不同。对于每个功率曲线斌，图5-5还显示记录的分钟 数。曲线之间的最大的变化发生在风箱是有限的数据或一条曲线有显著社保局数据比别人 那里。基准功率曲线显示朝着改善的重复性与越来越多小时的数据的趋势。图5-6显示两 个曲线与超过300个小时的分级每个曲线数据。对于大多数箱，低于2%不等的这些曲线

5、， 和AEP的输出功率是瑞利风速超过6.2毫升（14英里）的平均值小于1 %。 350 一发电机功率禺 P1电力數据 S1T333025.PWR Norm, to 1.06 kg/mA3 一分钟平均值 3 O Jo 6&10121416 1S 20 风俗心） 50 45 40 35 30 25 20 15 10 P1时间跟踪 S1T33Q25.PWR Norm, to L06 kg/rrS 5000500050005005000500050 3 3 2 2 1发电机功率备-1-2Q 凤速 500100015002000250Q3000350Q 时间（分） 图5-4。功率曲线数据，P1基准性能测

6、试 All Data Norm to 1,06 畫芬钟 300200 O 图5-5 。 P1基准功率曲线的重复性，50个小时的数据集 46810121416182022 凤速Cm/S) Fie #Q停50 E) FU *02 2馬 g Ftn 昨 f522 册勻 | 平均每年风速 P谨线文 件耐 AEP (kWh) M基线文 件 AEP (kWh) 变化 (%) M基线文 件K眄 AEP (kWh) 变化 (%) (m/s) Jtmph) S3 12 236,955 250.860 5,87 205,677 *13/12 5.7 13 305.494 320,899 5.04 273.537

7、-1046 6.2 14 377J33 395,405 4.68 34B.2V -8.34 6.5 15 451.869 473.049 4.69 422.606 -6,48 7.1 16 526.102 552 127 4.95 500.477 -4.B7 7.5 17 597,068 630,380 538 576.705 -3.41 7.9 18 663J65 706,327 6.51 649.506 2.06 8,4 19 724J33 779.444 7.55 718.629 -0,04 注：所有的百分的变化，计算相对于P1基线文件# 01。 所有的数据规范到仁盼M3 O 30 系统

8、电 15C0 审滌唤醒方向 50 00 2 2 COG 0 A 60101214161820 凤速(m/s) 0 22 Fitt W1-D6 (306 7#07-13(360 2 hra) 1 平均每年风速 基线文 件41舶 06 AEP (kWh) P1基线文 件#07-13 AEP kWhl 变化 (%、 (m/s) (mph) 53 12 235d55l 32.291 -1.3S 57 T3 304.B26 301,621 -1 05 6.2 14 378,965 375 8fi4 0即 6.6 15 456,993 454,144 -0.62 7J 16 537,169 534.650

9、 0.47 7.5 17 617,470 615.447 -0.33 7.9 ia B96.870 695,574 -0.19 8.4 1S 774 773.674 *0.05 图5-6。P1基准功率曲线的重复性，300小时的数据集 这种程度的重复性，功率曲线图5-6被认为是一个高信任措施的基线P1性能 5.4 P1与VG的配置# 1 ,1995年9月7日VG的配置# 1安装在P1的转子叶片上。在 4.5节讨论的配置设计和数 组参数表配置 5-1。P1的转子已降低维护，所以安装工作是在地面。磁带模板用于定位的 VGS粘在叶片表面每13参考的指示。 数组参数为 VG的配置# 1表5-1 o VG

10、季型 _ VG高度 VG攻角 VG横冋阵列间距 展向程度阵列的 檯向位置餡阵列 数据中的WS数 平板叶片具有领先优势的半径 6. 32iran（0. 25 in） 25. 4ram（l. 0 in） 15标称 叶跟至5匸5%半径 交量从伽珈5%的和弦 6渊的刀片（1貂总） 541对功率曲线 重新安装后P1转子，服务表现数据再次记录。功率曲线数据收集年 1995年9月18日的 日期之间，和1995年12月18日，和现场人员观察，叶片在这段时间内保持干燥。附录一 功率曲线的文件中收集的文件和有效的数据集的选择。分级前的数据集进行组装和存储文 件名vgcrun #o txt的，其中#从 O1到08不

11、等。 P1好。对于大多 6.2 MJS（ 14 英里） 图5-7显示了为PL测量与VG的配置# 1，其中的数据已被归纳为两条曲线的功率曲线约 300个小时。300小时与VG的曲线显示彼此的重复性好，虽然不如为基准 数风速箱的输出功率变化小于3%, AEP的变化是所有瑞利平均风速超过 小于2%。 显示了 P1与VG的 11米/秒（25英里），并增加在这个风速以上的电源输出功 300小时的动力被认为准确地反映了VG配置# 1性能的影响。图5-8 性能。该曲线显示为风速低于 率明显下降。 表5-2显示的VGS俞出功率的百分比变化的影响。在最大功率增加是刚刚超过4%,达12.8 米/秒（29英里）。在

12、繁忙的旋翼动力的增加是微不足道的。约1 %，为17.2米/秒（39英 里每小时）。从这个角度来看，在中等风速增加而增加转子峰值功率的电源设计目标是满 足。然而，AEP的表在图5-8显示了，在低风速的损失没有得到充分的性能提升所抵消在中 等风速和VG的配置# 1的净效应是在 AEP的年平均风速度为 8.4米/秒（19英里）的损失。 系统电源圭 250 200 150 100 50 A3I Data hkmi to 1.06 kgfmA3 鵝瞬响 400 300 200 100 0 810121416 佬 2022 凤速(m/s) File *01 (55 DE) File *02(62.6 hr

13、a) Re #0 专(52,2 hn) 平均每年凤速 p1与U骷文 件(101-06 AEP(kwh) M与皿文 (107-13 AEPCkwni 227r804 变化 (%) (m/s) (mph) 5.3 12 220,611 3.26 5 7 13 289,84b 297411 2.61 62 14 364,706 372,363 2.10 66 15 444,162 451,656 169 7J 16 526,258 533,394 1.36 7.5 17 608,926 615,510 1.08 79 18 691.068 696r940 0.85 B.4 估 771,437 776

14、4M 0.66 图5-7。P1与VG的功率曲线的重复性，300小时的数据集 系统电力-I 300 250 200 15Q 100 50 AB Data Norrn to 1，&S kg/m3 -4 2000 3000 4000 每斌春钟 46810121416182022 同速(nvs) 平均每年凤速 P1288Ke 基线 AEP(kwh) plJUG 配置 AEP (kwh) Variation %) (itl/s) (mph) 5.3 12 234,629 . 224,737 430 5.7 13 304J29 29 I 1 1 : : 1 i有UGV迎凤由 S1T35001-03 II

15、a 神度的 S1T34001-058 ：UGS顺风 1E+00： 1E-01 1E-02 1E-03 3 % 2 峰-峰加速度WS) 图5-70机舱间距加速度，完整的数据集 1E+01 无UG的有限的数据文件 1E-051 00.511.522.533.5 周期.第二周期统 峰-峰加速度(GV) 机舱的间距加速度，8.9015.6(1/5的风速图5T1 1E+00 1E-01 1E-O2= 1E-03z 1 Eg 0 50 250300 100150 峰-峰功率(KW) 图572 P1发电机的功率输出，雨流循环计数 1E+01 周期、第二星糸统 1 . * $ 殳有UG，S 兑有数据 |W_

16、水, 1 二 厲金+ 金 +J - Z9 有 UGS9T6m/s 1jMB r 没有UG，S时 仅有的数据 ! + 50100150200250300350 峰-峰值负荷(K.N) 图5-13 P1塔底的轴向载荷，雨流循环计数 5.4.3分析/改进建议配置 如图5-8所示，VG的配置# 1实现所需的性能，11米/秒（25英里）以上。输出功率增加 和峰值功率略有增加，在中等风速表示，VG阵列已成为很大程度上停滞风速高于17米/秒 （38英里）。这表明该阵列被置于尽量向前尽可能在刀刃上，同时还允许刀片，以保持其基 准摊位的行为。 低于11米/秒，VG的拖动刑罚导致涡轮性能的损失。性能测量拖动损失一

17、般都比较大，比 PROPP（计算预测。它出现涡轮叶片的3 - D 没有经历过电梯增强的同等数量的是在测量风 洞机翼剖面的2 - D,但它确实经历了显著拖动的罚则。移动的VGS上的机翼后面的将减少 拖动罚款的数额，但也将导致的VGS要少持久。因此，拖动损失减少船尾移动的VGS会危 及一些11毫升以上的性能提升。类似的逻辑可以适用于VG的阵列密度较小或使用较小的 VG 为了评估改善的 VG配置# 1潜力，每年的能源计算图 5-8功率曲线假设不低于11毫升阻力 损失，并保留所有11米/秒以上的性能提升。 表5-3显示了产生小于1.5 %的性能提升所有 平均风速8.4米/秒及以下。这证实了成效的VGS

18、的3 - D刀片小于机翼剖面的2 - D测量。 基于这些结果，第二个VG配置的现场测试认为不值得。 表升盘潜在的卩嚼己置的改逬性能和 瑞年平均凤速 pt基线的功率 曲 AEP（KWh） “理想曲5 （不拖动损失） 帕的配置#1AEP（kWh） 飙 (%) 5-3 m/5 (12 mph) 234,829 236,412 0.67 5.7 m/s (13 mph) 3Q4J29 306,817 0,&8 6.2 m/s (14 mph) 378314 3 區 32? 1.06 6.6 m/s (15 mph) 456,466 461,972 L21 7.1 m/s (16 mph) 536,44 543505 L32 7.5 m/s (17 mph 61