2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、液力機(jī)械調(diào)速系統(tǒng)具有成本低、壽命長的優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用在風(fēng)力發(fā)電液力調(diào)速裝置上可實(shí)現(xiàn)變輸入恒輸出的自動控制,從而使用同步電機(jī)。風(fēng)力發(fā)電液力機(jī)械傳動裝置需要液力變矩器的高效區(qū)范圍寬,設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速比低,而國內(nèi)的低轉(zhuǎn)速比可調(diào)式液力變矩器尚沒有成型產(chǎn)品,其完整性能參數(shù)有待進(jìn)一步研究[1][2]。
  本文受國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)專題課題“前端調(diào)速式風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)制造關(guān)鍵技術(shù)研究”(2012AA052901)的資助,力圖為LUT600型液力

2、調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、LUT46.5型風(fēng)力機(jī)的匹配及改進(jìn)提供一定的理論基礎(chǔ)。本文主要研究內(nèi)容如下:
  (1)導(dǎo)葉可調(diào)式雙渦輪液力變矩器設(shè)計(jì)
  風(fēng)力發(fā)電需要低轉(zhuǎn)速可調(diào)式液力變矩器,而現(xiàn)有單級液力變矩器不能滿足要求,故采用雙級液力變矩器。國內(nèi)可調(diào)式液力變矩器品種單一,尚無成型雙級可調(diào)式液力變矩器,鑒于此,本文設(shè)計(jì)了一種滿足風(fēng)力發(fā)電要求的導(dǎo)葉可調(diào)式雙渦輪液力變矩器。
 ?。?)導(dǎo)葉可調(diào)式雙渦輪液力變矩器靜態(tài)特性分析

3、  為了使仿真計(jì)算結(jié)果更加真實(shí)可靠,應(yīng)用UG軟件抽取各工作輪全部流道,并采用非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成了網(wǎng)格模型。在建立控制方程組時,選取了連續(xù)性方程、動量方程,并采用RNG k??模型。利用交互面技術(shù)計(jì)算不同開度不同工況下液力變矩器靜態(tài)特性。在此基礎(chǔ)上,繪制了不同開度各工況下的各個工作輪轉(zhuǎn)矩曲線,為液力調(diào)速系統(tǒng)研究服務(wù)。
 ?。?)導(dǎo)葉可調(diào)式雙渦輪液力變矩器導(dǎo)葉調(diào)節(jié)性能分析
  采用FLUENT軟件研究導(dǎo)葉調(diào)節(jié)速度對導(dǎo)葉可調(diào)式雙渦輪

4、液力變矩器輸出特性的影響。本文提出基于動網(wǎng)格技術(shù)和UDF技術(shù)相結(jié)合的導(dǎo)葉可調(diào)式雙渦輪液力變矩器動態(tài)特性分析方法,并介紹了模型設(shè)置方法、網(wǎng)格更新方法以及動網(wǎng)格的運(yùn)動方式;其后對動邊界控制實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了分析,并選擇了合理的邊界控制函數(shù)。研究導(dǎo)輪葉片調(diào)節(jié)速度對導(dǎo)葉可調(diào)式雙渦輪液力變矩器泵輪、一級渦輪、二級渦輪和導(dǎo)輪葉片轉(zhuǎn)矩的影響,并給出合理取值范圍。本文設(shè)計(jì)了一種導(dǎo)葉調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),分析調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)速度和力矩的變化規(guī)律,為調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的控制、制造和伺服

5、電機(jī)選型奠定基礎(chǔ)。
 ?。?)MATLAB/Simulink與FLUENT的聯(lián)合仿真
  以研究導(dǎo)葉可調(diào)式雙渦輪液力變矩器動態(tài)特性為背景,針對單一環(huán)境下仿真導(dǎo)葉可調(diào)式雙渦輪液力變矩器動態(tài)行為和流體動力學(xué)問題存在的局限性,提出了基于MATLAB/Simulink與FLUENT聯(lián)合仿真的解決方案。分析了兩個仿真軟件運(yùn)行環(huán)境,并提出了實(shí)現(xiàn)方法:在MATLAB/Simulink建立PID算法,F(xiàn)LUENT計(jì)算變矩器流道三維動態(tài)模型,

6、利用軟件間的接口進(jìn)行參數(shù)和數(shù)據(jù)的交互,設(shè)計(jì)了一種模糊自整定PID控制器,完成導(dǎo)葉可調(diào)式雙渦輪液力變矩器控制系統(tǒng)的仿真計(jì)算,即實(shí)現(xiàn)聯(lián)合仿真。
  (5)導(dǎo)葉可調(diào)式雙渦輪液力變矩器控制系統(tǒng)動態(tài)特性分析
  對由導(dǎo)葉可調(diào)式雙渦輪液力變矩器構(gòu)成的液力傳控系統(tǒng)恒力和恒速閉環(huán)控制進(jìn)行了動態(tài)仿真研究,通過對仿真結(jié)果的分析,獲得了導(dǎo)葉可調(diào)式雙渦輪液力變矩器控制系統(tǒng)恒力矩和恒速閉環(huán)控制的動態(tài)性能指標(biāo)并對其動態(tài)品質(zhì)有了大致了解,為液力機(jī)械調(diào)速系

7、統(tǒng)的設(shè)計(jì)、分析以及結(jié)合實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步完善系統(tǒng)提供了參考數(shù)據(jù)。
 ?。?)風(fēng)力發(fā)電液力調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算與分析
  選用LUT46.5-2MW風(fēng)力機(jī),根據(jù)實(shí)測該風(fēng)力機(jī)輸出功率、轉(zhuǎn)速和風(fēng)速對應(yīng)關(guān)系,計(jì)算得到其功率系數(shù)與葉尖速比關(guān)系。為保證風(fēng)力機(jī)傳動鏈系統(tǒng)整體獲得高效率的運(yùn)轉(zhuǎn),對傳動鏈各部件進(jìn)行了合理的匹配優(yōu)化。
  對前端調(diào)速式風(fēng)力機(jī)傳動鏈關(guān)鍵部件的工作原理進(jìn)行分析,分別建立風(fēng)速模型、風(fēng)輪空氣動力學(xué)模型、傳動鏈動力學(xué)模型、導(dǎo)葉可

8、調(diào)式雙渦輪液力變矩器動態(tài)模型以及主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算模型。整合各子系統(tǒng),引入模糊 PID控制,建立傳動鏈整體仿真模型,進(jìn)行數(shù)值計(jì)算?;谧畲箫L(fēng)能捕獲,綜合考慮傳動鏈結(jié)構(gòu)參數(shù),通過模糊 PID控制導(dǎo)葉開度,調(diào)節(jié)液力變矩器的工作油循環(huán)流量,從而改變導(dǎo)葉可調(diào)式雙渦輪液力變矩器的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速,以適應(yīng)風(fēng)輪轉(zhuǎn)速的變化,使主軸轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在設(shè)計(jì)值。
 ?。?)風(fēng)力發(fā)電液力調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究
  統(tǒng)計(jì)、分析實(shí)驗(yàn)實(shí)測風(fēng)速、風(fēng)輪轉(zhuǎn)速、導(dǎo)葉開度與發(fā)電功率對應(yīng)

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