基于FAST程序對水平軸風力機載荷及性能研究.pdf

1、風在自然界中隨處可得。我國風力資源十分豐富。風能的利用有助于降低社會對化石燃料能源的需求，有效緩解能源危機問題。風能是可再生能源，風力機作為獲取風能最主要的設備，其性能的穩(wěn)定性和有效性應該得到討論并加以重視。風力機可分為底部固定式和海上漂浮式兩種。在不考慮塔柱所受載荷的情況下，陸上固定式風力機主要承受的是空氣載荷，而海上漂浮式風力機除了承受空氣載荷外，還會受到波浪載荷、系泊系統(tǒng)作用等的影響。2002年美國可再生能源實驗室開發(fā)了FAST程

2、序，用于陸上或海上雙葉片或三葉片風力機的性能分析，經過了十幾年的發(fā)展，其可靠性已經得到國內外很多學者和專家的肯定。
　　本文基于FAST程序，選擇AOC-15/50以及立于SPAR平臺的NREL5MW風力機兩個模型，分別研究陸上固定式風力機和海上漂浮式風力機的性能。
　　首先介紹了近年來風力機研究現狀，包括空氣動力學研究現狀、風力機研究現狀以及FAST程序國內外的研究現狀。然后介紹了研究過程中需要用到的各種載荷以及理論基礎。

3、之后給出FAST程序的計算步驟以及模型概念圖。隨后主要研究了陸上固定式風力機在不同風況、不同偏航和不同槳距角的情況下，葉根處受力（矩）情況以及風力機輸出功率變化情況；以及波浪參數對海上漂浮式風力機性能的影響，并討論了對于浮式基礎而言，在平臺運動和系泊系統(tǒng)方面需要注意的問題。
　　本文利用 FAST程序將風力機從風輪結構到系泊系統(tǒng)整體進行了載荷及性能研究。雖然研究內容并不完善，但可以為其他學者研究風力機相關性能及使用FAST程序提供