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加快打造原始創(chuàng)新策源地,加快突破關(guān)鍵核心技術(shù),努力搶占科技制高點(diǎn),為把我國(guó)建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國(guó)作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)、面向國(guó)家重大需求、面向人民生命健康,率先實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展,率先建成國(guó)家創(chuàng)新人才高地,率先建成國(guó)家高水平科技智庫(kù),率先建設(shè)國(guó)際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國(guó)科學(xué)院辦院方針

首頁(yè) > 科研進(jìn)展

基于風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的浮動(dòng)式海上風(fēng)電機(jī)組載荷控制技術(shù)研究取得進(jìn)展

2019-06-12 工程熱物理研究所
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語(yǔ)音播報(bào)

  隨著陸上風(fēng)電場(chǎng)可開發(fā)資源的減少,風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)由陸到海、由淺到深、由固定式到浮動(dòng)式是發(fā)展必然趨勢(shì),海上風(fēng)電開發(fā)已逐漸成為風(fēng)能利用的重要研究方向。海上風(fēng)具有低湍流度和風(fēng)速相對(duì)較高等優(yōu)點(diǎn),浮動(dòng)式海上風(fēng)電機(jī)組因其對(duì)海底環(huán)境破壞小而備受青睞。浮動(dòng)式風(fēng)電機(jī)組是復(fù)雜的多柔體系統(tǒng),風(fēng)--流組合擾動(dòng)具有非定常性和強(qiáng)非線性特點(diǎn),由于其氣動(dòng)-彈性-水動(dòng)力學(xué)相互耦合作用,相對(duì)陸上風(fēng)電機(jī)組其氣動(dòng)載荷更為復(fù)雜和難以控制。如何在復(fù)雜海況下實(shí)現(xiàn)對(duì)浮動(dòng)式海上風(fēng)電機(jī)組的有效控制和調(diào)節(jié)是目前風(fēng)能領(lǐng)域的熱點(diǎn)和關(guān)鍵問(wèn)題點(diǎn)。

  中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所國(guó)家能源風(fēng)電葉片研發(fā)(實(shí)驗(yàn))中心海上風(fēng)電團(tuán)隊(duì)針對(duì)復(fù)雜海況條件下浮動(dòng)式風(fēng)電機(jī)組氣動(dòng)載荷控制難的科學(xué)難題,聯(lián)合團(tuán)隊(duì)的海外合作單位日本三重大學(xué),采用結(jié)合機(jī)械工程和空氣動(dòng)力學(xué)的多學(xué)科交叉方法,研究了風(fēng)浪組合模式下浮體平臺(tái)水動(dòng)力學(xué)耦合機(jī)制,提出了自適應(yīng)來(lái)流風(fēng)浪環(huán)境和浮體平臺(tái)運(yùn)動(dòng)的載荷抑制技術(shù),為實(shí)現(xiàn)浮動(dòng)式海上風(fēng)電機(jī)組對(duì)風(fēng)能的高效利用提供了新的方法。

  該團(tuán)隊(duì)提出的周期性變槳技術(shù)通過(guò)浮動(dòng)式海上風(fēng)電機(jī)組的耦合機(jī)制,綜合考慮風(fēng)電機(jī)組-浮動(dòng)平臺(tái)-洋流的內(nèi)在關(guān)聯(lián)和本質(zhì)規(guī)律,采用斜盤裝置控制槳距角(見圖1),給出該技術(shù)對(duì)風(fēng)電機(jī)組性能量化影響的規(guī)律。在風(fēng)洞中通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該項(xiàng)技術(shù)的有效性,研究發(fā)現(xiàn),槳距角和回轉(zhuǎn)角之間的相位差在不同風(fēng)向下保持恒定,進(jìn)而導(dǎo)致出力系數(shù)和推力系數(shù)也保持相對(duì)穩(wěn)定(見圖2),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)浮動(dòng)式海上風(fēng)電機(jī)組在風(fēng)和波浪雙重沖擊影響下的有效調(diào)節(jié),降低了風(fēng)電機(jī)組的疲勞載荷,提升了風(fēng)能利用效率。上述成果已在國(guó)際能源領(lǐng)域?qū)W術(shù)期刊Energy上發(fā)表,該成果為深遠(yuǎn)海上浮動(dòng)式風(fēng)電機(jī)組載荷的有效控制提供了技術(shù)支撐。

 

 

打印 責(zé)任編輯:葉瑞優(yōu)

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