叶片安装误差对风电机组性能影响的研究

电力工业网风力发电网:叶片是风电机组的关键部件之一，其性能在很大程度上决定了风电机组的可靠性和风能利用的经济性。叶片安装误差对风电机组可能产生的影响有：由于叶片安装误差的影响，使其改变了叶片翼型的气动性能，导致风轮空气动力学特性的改变，并且安装误差可能会造成风电机组叶片质量不平衡，引起风电机组的振动，增大相关部件的动载荷，从而加速风轮的疲劳，降低风电机组的可靠性，风电机组运行效率也会降低，缩短风电机组的寿命。但是，目前针对叶片安装误差对风电机组性能影响的相关研究很少，在此，本文基于风电机组设计与分析软件——GH -Bladed ，针对某3MW 大型风电机组叶片，改变其安装角的大小，对风电机组一系列的性能参数进行分析，为风电机组研究提供参考。

叶素动量理论及其修正

叶素动量理论(BEM) 是目前使用最为广泛的风电机组叶片气动性能的计算理论，它综合考虑了动量理论和叶素理论。由BEM 理论可知，为了计算风电机组性能，必须计算风轮旋转平面中的轴向诱导因子和切向诱导因子a、b，二者可由式(1)、(2)通过迭代的方法可求得：

式中，σr—局部实度，φ—入流角，Cx—叶素法向力系数，Cy—叶素切向力系数。

采用Prandtl 修正理论，进行如下定义：

式中，F—损失因子，Ft—叶尖损失因子，

式中，

修正因子Fh表达式与Ft是相同，只是f不同，表达式为：