不同风速对单桩式海上风电机组塔筒 动态特性的影响

• 作者: 樊昂 李录平 刘瑞 欧阳敏南 陈尚年 长沙理工大学能源与动力工程学院
• 来源期刊: 发电技术
• 学科: 地球科学
• 关键词: 海上风电机组 塔筒 风速 叶轮转速 土构耦合 动态特性
• 年，卷（期）: 2024,（2）
• 页码范围: 130-140
• 页数: 11页
• 语种: 中文

摘要

基于ANSYS有限元软件对NREL 5 MW单桩式海上风电机组塔筒系统进行三维实体建模，在考虑土构耦合与叶轮旋转作用下，模拟分析不同风速对塔筒结构动态响应特性的影响。选取机组切入风速3 m/s与切出风速25 m/s区间内6种平均风速及与之对应的叶轮转速作为模拟工况，分析结果表明：随着风速和叶轮转速的增加，塔筒结构的模态频率逐渐增大，前两阶模态频率变化最为明显；塔筒位移量峰值增大，但增幅减小，位移量呈非线性增长趋势；塔筒等效应力值随之增大，但变化趋势与位移量不同，大致为线性增长；塔筒疲劳寿命急剧下降，但都远超实际工作时长，疲劳损伤与安全系数危险值主要分布在塔筒底部与单桩处，与最大等效应力分布位置吻合。