本發明屬于風電機組塔筒,特別涉及一種塔筒重量及經濟性快速比選方法。
背景技術:
1、隨著風電行業競爭越來越激烈,整個機組的性價比決定了該機組在市場上的競爭力,而塔筒是風力發電機組當前最廣泛應用的支撐結構型式,塔筒重量的快速經濟性設計決定著整機方案的最優解。并且隨著風電行業技術的持續發展也需要一種快速的設計方法來提高塔筒設計效率以滿足市場競爭需求。因此塔筒重量設計既要保證安全可靠,又要保證一定的經濟性以及設計效率。本發明中所提及的方法,可根據特定的輸入條件實現快速、高效、準確、經濟性的進行塔筒重量設計。
技術實現思路
1、為了解決現有技術存在的上述問題,本發明的目的在于提供一種基于風電機組功率、葉輪直徑、風參、塔筒直徑、塔筒高度、塔筒重量等進行塔筒重量及經濟性快速比選的方法。
2、本發明所采用的技術方案為:
3、一種塔筒重量及經濟性快速比選方法,包括以下步驟:
4、s1:根據前置條件確定機組的功率、葉輪直徑,并根據項目風資源參數確定項目的空氣密度和風速;
5、s2:計算機組功率;
6、s3:根據現場路勘情況確定塔筒直徑,根據項目現場和經濟性要求確定塔筒高度,根據iec標準進行塔筒壁厚選取;
7、s4:根據步驟s3的條件確定塔筒重量;
8、s5:根據比選方案情況確定經濟性常數;
9、s6:計算塔筒重量系數;
10、s7:確定塔筒設計方案的重量。
11、采用本發明的方法,可根據簡單的參數輸入即可進行塔筒重量快速設計,通過對比重量系數可以進一步指導塔筒重量設計,在滿足安全性要求的同時提高經濟性,同時本方法可大大縮短塔筒重量設計周期,避免前期大量的重復計算工作,降低設計冗余,提高工作效率。
12、作為本發明的優選方案,步驟s2中,由已知的參數通過數值關系式得到機組功率,或根據前期測算得到機組功率。
13、作為本發明的優選方案,步驟s2中,由已知的參數通過數值關系式得到機組功率,通過數值計算得到機組功率如下式:
14、
15、式中,ρ:空氣密度,a:葉輪掃風面積;v:風速;cp:功率系數。
16、作為本發明的優選方案,步驟s4中,根據步驟s3中條件確定塔筒重量,近似參數關系式如下:
17、g=πd0tlρt(2);
18、式中,do:塔筒外直徑;t:塔筒壁厚;l:塔筒高度;ρt:塔筒密度。
19、作為本發明的優選方案,步驟s4中,塔筒重量根據iec標準中所要求的設計方式得到。
20、作為本發明的優選方案,步驟s6中,計算塔筒重量系數,各參數關系式如下:
21、
22、式中,kk:經濟性常數;d:葉輪直徑;σ:塔筒彎曲應力。
23、本發明的有益效果為:
24、本發明根據簡單的參數輸入即可進行塔筒重量快速設計,通過對比重量系數可以進一步指導塔筒重量設計,在滿足安全性要求的同時提高經濟性,同時本方法可大大縮短塔筒重量設計周期,避免前期大量的重復計算工作,降低設計冗余,提高工作效率。
1.一種塔筒重量及經濟性快速比選方法,其特征在于:包括以下步驟:
2.根據權利要求1所述的一種塔筒重量及經濟性快速比選方法,其特征在于:步驟s2中,由已知的參數通過數值關系式得到機組功率,或根據前期測算得到機組功率。
3.根據權利要求2所述的一種塔筒重量及經濟性快速比選方法,其特征在于:步驟s2中,由已知的參數通過數值關系式得到機組功率,通過數值計算得到機組功率如下式:
4.根據權利要求3所述的一種塔筒重量及經濟性快速比選方法,其特征在于:步驟s4中,根據步驟s3中條件確定塔筒重量,近似參數關系式如下:
5.根據權利要求1所述的一種塔筒重量及經濟性快速比選方法,其特征在于:步驟s4中,塔筒重量根據iec標準中所要求的設計方式得到。
6.根據權利要求4所述的一種塔筒重量及經濟性快速比選方法,其特征在于:步驟s6中,計算塔筒重量系數,各參數關系式如下: