GB/T 19068.3-2019 小型风力发电机组 第3部分:风洞试验方法
- 文档部分内容预览:
a)当测量获得的未经修正的压强系数绝对值大于3时,测压传感器的精准度值应小于风洞试验 动压值的0.5%;否则,测压传感器的精准度值应小于风洞试验动压值的0.3%; b 测压传感器应在其量程范围内使用,选用测压传感器时,其量程裕度宜大于20% C 测压传感器应定期检定,并在合格有效期内使用;经维修的测压传感器应检定合格方可使用。
5.1技术交接和技术协
5.2.1由试验委托方与试验承担方共同完成试验机组交接 5.2.2交接时应依据4.4检查物品是否齐全。
5.2.1由试验委托方与试验承担方共同完成试验机组交接
排水标准规范范本5.3.1试验机组在进入风洞安装
,应检查下列项目: a) 测压孔数量和位置。测压孔数量应不少于设计测点数的98%,缺失的孔位应记录;随机检查 不少于总数5%的测压孔的位置,不合格测点的数量应在抽取数量的10%以内,与设计不符的 测点应测定其真实位置并记录(位置测定可在试验结束之后进行)。 b) 通气性与气密性。不合格测点数不多于设计值的4%。 c) 测压孔质量。不合格测压孔应在现场进行处理,处理后仍不合格的测压孔数量应低于测点总 数的2%以内。 d)相邻不合格测点的数量应不超过三个。 3.3检查结果不符合要求时,应作如下处理: a) 对试验机组进行必要的调整; b) 由试验委托方重新确定设计要求,或对机组状况进行确认; c) 修整或重新加工试验机组
对测量系统检查的要求如下: a)测量系统检查应在试验前完成,检查与试验的时间间隔不应超过15天。 b 测量系统检查可分阶段进行,在系统组装前,宜逐项进行单个装置或分系统检查,其中压强传 递装置可采取抽样检查方式,其样本应有典型性且抽样率不应小于1%。全系统组装后,正式 试验实施前,应进行系统检查和联调。 c)测量系统检查的项目和要求应符合4.6的规定
试验机组安装应满足机组随附技术文件要求,并接人试验负载器。在风洞中安装时,应使机组风轮
试验机组安装应满足机组随附技术文件要求,并接入试验负载器。在风洞中安装时,应使机组及
GB/T 19068.32019
中心线与试验段横截面几何中心重合,如图1a)、图1b)所示。安装就位后两者间的距离应满足式(1)的 要求。
Lss≤0.05/S.
据处理时应进行初始姿态修正
图1机组在风洞中安装位置
运转计划表编写的内容包括: a)运转计划表由试验承担方依据试验任务书、试验大纲编写; b)运转计划表应包括序号、试验编号、模型状态、试验条件、试验日期及备注等内容。
试吹风是考核机组安装的稳固性、姿态角变化范围的可实现性和测压系统工作的稳定性,试吹风 验运行负责人指挥下进行
计划表的要求进行试验,动压的控制精度为0.5%
试验过程中应对试验机组实施监控。
5.10.1.1试验过程中,出现以下情况之一时应及时中断试验: a) 试验机组出现结构破损或出现结构破损的征兆; b) 试验设备故障或出现故障征兆,不能保证安全运行或试验结果可靠时; c) 试验环境异常。 5.10.1.2试验过程中,出现以下情况之一时,可由试验委托方与试验承担方协商中断试验:
GB/T 19068 32019
试验结果与预期值存在明显差异时; b) 试验模型外形或表面特性等出现明显变化,不能保证试验结果可靠时; c) 测试点损坏过多(大于7%),造成试验结果分析或应用困难时; d) 试验委托人或试验承担方认为有必要中断试验时; 试验中断后,可根据不同情况尽快查明原因、及时处理,恢复试验状态后可继续进行试验或重 C 新试验
5.10.2.1试验过程中当出现以下情况之一时,可由试验运行负责人宣布试验任务结束: a 完成运转计划表全部试验内容及全部补充内容; b) 未完成全部试验内容,但已达到试验目的; c) 试验中断,且恢复试验状态需较长时间或需安排其他试验任务。 5.10.2.2 试验任务结束后,试验运行负责人应及时组织试验现场的清理工作,并达到如下要求: a) 试验数据能安全保存和方便调用; b) 试验设备能妥善保存或方便使用; c) 试验模型能长期妥善保存或运输; d) 后续试验任务或其他工作能方便地进行
6.1风轮起动风速试验
在试验机组空载、风轮处于自由迎风状态下,启动风洞,逐步提高风速,记录风轮转动一周时的风 速。重复上述步骤三次(需量化精度,则不低于五次),取其算术平均值为试验机组的风轮起动风速
6.2风轮起动力矩试验
在试验机组无尾能,风轮处于自由、迎风 稳定在风轮北动风课下:测量风轮 (轮毂或联轴器)上的扭矩或切向力。 测量切向力时,起动力矩按式(2)计算
在试验机组风轮轴线偏离风洞轴线15°状态下,启动风洞,逐步提高风速,记录机组开始调向日 速。重复上述步骤三次(需量化精度,则不低于五次),取其算术平均值为机组迎风风速
在试验机组风轮处于自由、迎风状态下,启动风洞,使风速逐渐增至额定风速,调节试验负载使机组 控制器输出端输出功率最大,当风轮运行稳定后测量风轮转速、控制器输出端输出电压和电流,按式(3)~ 式(6)计算试验机组输出功率和效率。重复测量三次(需量化精度,则不低于五次),分别取P和n的算 术平均值为机组额定功率和机组效率
6.5功率输出特性试验
GB/T 19068.32019
6.5.1在试验机组风轮处于自由、迎风状态下,启动风洞,使风速稳定至各试验风速,调节试验负载使 试验机组控制器输出功率最大,当风轮运行稳定后测量控制器输出端输出电压和电流,按式(5)计算机 组输出功率。 6.5.2在试验风速不大于1.5倍机组额定风速时,相邻两试验风速间隔宜为1m/s;风速大于1.5倍机 组额定风速时,相邻试验风速间隔宜为2m/s:最小试验风速为起动风速,最大试验风速应为以下各项 约束的最小值: a)风洞保证安全运行的最大风速; b)试验机组保证安全运行的最大风速。 重复上述步骤三次(需量化精度,则不低于五次),分别取各试验风速下试验机组输出功率的算术平 均值.给出试验机组输出功率随风速变化的曲线.如图2所示
图2机组功率输出特性曲线
5.6.1固定试验机组风轮轴线与风洞轴线的夹角至规定的风轮偏角或仰角,启动风洞,使风速稳定至 各试验风速。调节试验负载使试验机组控制输出功率最大,当风轮运行稳定后测量控制器输出端输出 电压和电流,按式(5)计算机组输出功率。三次在完整的风速序列下重复完成上述步骤(需量化精度,则 不低于五次),取各试验风速下机组输出功率的算术平均值,给出机组在给定风轮偏角或仰角下机组输 出功率随风速变化的曲线。 6.6.2试验风速选取应符合6.5.2的规定。 6.6.3改变风轮偏角或仰角,重复上述试验,给出机组在不同风轮偏角或仰角下输出功率随风速变化 山山
出功率随风速变化的曲线。 6.6.2试验风速选取应符合6.5.2的规定。 6.6.3改变风轮偏角或仰角,重复上述试验,给出机组在不同风轮偏角或仰角下输出功率随风速变化 的曲线。
6.6.2试验风速选取应符合6.5.2的规定。
GB/T 19068 32019
6.8空载电压特性试验
6.8.1在试验机组空载,风轮处于自由、迎风状态下,启动风洞,使风速稳定至各试验风速,当风轮运行 稳定后测量控制器端输出电压。重复上述步骤三次(需量化精度,则不低于五次),分别取各试验风速下 机组输出电压的算术平均值,给出机组输出电压随风速变化的曲线 6.8.2试验风速选取应符合6.5.2的规定
6.9风轮空气动力特性试验
6.9.1风能利用系数、推力系数试验
6.9.1.1风能利用系数宜采用测量风轮扭矩及转速的方法(定转速法)获得,也可采用变转速法或其他 方法测量。不同试验方法获得的结果不一致时,以定转速法试验结果为准。 6.9.1.2推力系数采用测量风轮推力的方法获得。 6.9.1.3在试验机组无尾舵,风轮迎风状态下,启动风洞并稳定风速至机组额定风速,调节试验负载得 到不同的风轮转速,在每一转速下风轮稳定运行50s后,同步测量风轮扭矩、推力、转速,每个测点采集 间距宜10s~15s,各通道采样频率宜大于600Hz。将测量的载荷转换到风轮轴系,按式(7)~式(10) 计算试验机组的入、CM。、Cp。和CT。
300 2M。 pSwRu CP。=Cm。入 2FT
6.9.1.4在高风能利用系数的叶尖速度比范围内取3个~5个测点,按上述步骤重复三次,取各次测量 的最大风能利用系数的算术平均值为机组风轮最大风能利用系数(未修正)。 6.9.1.5改变机组偏角或仰角,可测量风轮在不同偏角或仰角时的风能利用系数和推力系数。 6.9.1.6对转速相对稳定的风轮,可在不同风速下进行测量,以获得不同的叶尖速度比,测量前应调节 式验负载使机组输出功率最大。 6.9.1.7由于风轮在风洞试验段形成堵塞作用,在风洞试验段中进行风能利用系数测试时应对洞壁干 扰量进行修正,在闭口试验段进行试验时,宜采用壁压信息修正法进行修正;当机组风轮扫掠面积不超 过风洞试验段横截面积8%时,可接式(11)~式(14)进行修正;当机组风轮扫掠面积超过风洞试验段横 截面积8%时,按式(15)~式(19)进行修正
GB/T 19068.32019
6.9.2叶片测压试验
图3风轮空气动力特性曲线
在试验机组风轮处于给定偏航角、迎风状态下,启动风洞并稳定风速至机组的额定风速下,按试验 要求调节试验负载器,当风轮运行稳定后测量风轮叶片所受压力,压力传感器输出端输出测量点压强, 按式(20)计算试验机组叶片各点的压力系数。试验风速选取应符合6.5.2的规定
在机组的三维旋转流场中不能直接测得上述压力,实际测试中宜在截面前缘安装多孔探针,通过 后处理得到测量到截面的等效远场速度矢量,并根据截面的等效远场速度推算得到上述压力。 当测压试验目的仅是获取不同工况下叶片表面压力分布,而不与翼型气动特性做相关分析时,进
6.10风力发电机组功率输出特性计算
用6.9.1获得的f(Cp,)曲线,分别取风速3m/s、4m/s、5m/s..**,m/s,按式(21)、式(22 出风轮转速和输出功率:
300 = 元R P=20oSw2"Cp
GB/T 19068 32019
绘制不同风速下输出功率随风轮转速变化的曲线族,连接各曲线顶点即是机组输出功率特性曲线, 如图4。
图4风力发电机组功率输出特性曲线
7.1.1数据采集分为初始数据和吹风数据两个阶段 7.1.2测量传感器输出量均应重复采集。其样本大小可按采集时间长短规定,也可按重复次数规定。 7.1.3经优化后的采集数据称为试验原始数据。原始数据的记录、贮存有效数位应不少于十进制的 5位,或记录、贮存精度优于测量传感器精度值。原始数据在记录或贮存后不应修改
时,不宜进行修正。 .2数据修正流程宜在报告中分步骤说明
7.3.1每个试验数据文件应有唯一的文件名
7.3.2试验数据文件应包括说明性信息和试验数据两部分,并应符合下列要求: a)1 说明性信息:试验数据处理所需要的参数数据和其他需要说明的信息,如试验风洞、试验时间 试验时的大气条件、试验动压、模型组合状态、模型姿态角、坏点剔除情况等: b 试验数据:试验数据和各数据的定位信息。根据试验数据文件性质不同,试验数据可是试验原 始数据或试验结果数据等。数据的定位信息可是序列号或测试点位置坐标等,试验数据部分 各项数据之间应有分隔符。 7.3.3试验数据部分宜采用二维数据表的记录形式。这种二维数据表的每一行是按规(约)定排序记 录的一个试验数据和相应的定位信息 7.3.4试验数据文件包含的具体项目和次序应符合试验委托方的要求
GB/T 19068.32019
8.1.1报告格式可由试验委托方与试验承担方协商确定,应包括引言、正文、结论及相关图表等内容。 8.1.2封面应包括试验报告名称、编写报告单位和日期等。编写报告单位应署全称。 8.1.3封二应包括以下内容:报告名称、试验日期、试验负责人、报告编写日期、报告编写人(职务或职 称)、校对人(职务或职称)、审核人(职务或职称)、批准人(职务或职称)等
3.1.1报告格式可由试验委托方与试验承担方协商确定,应包括引言、正文、结论及相关图表等内容。
试验报告引言部分应包括以下内容: a 试验任务的来源、试验委托方名称,承担单位及试验任务的批准部门; b) 试验提出的技术背景,试验目的和内容; C 实施风洞试验的时间,
8.3.2试验设备、模型和试验方法中应说明
a) 试验风洞的基本情况和性能; b) 试验使用的测试系统的基本情况和性能; g 试验中使用的其他主要设备的基本情况和性能; d) 试验模型的结构、比例和主要几何参数; e) 试验模型平台检验的主要结果或主要结论; f) 模型的安装、支撑形式,模型姿态角变化方式,试验风速或动压,试验雷诺数; 其他应说明的情况
8.3.3试验数据处理与修正中应说明
a) 原始数据的录取方法; b) 试验数据的处理方法; C 结果数据的定义或计算方法 d)结果数据的修正项目与方法
钢结构计算、软件a)原始数据的录取方法;
对试验数据的不确定度进行必要的分析; b 说明试验数据的主要特征及变化规律; c)可对典型或特殊的试验数据产生的原因、物理意义、应用价值等方面进行分析讨论
结论应科学、真实、可靠,内容应包括: a)对试验的质量控制和试验结果的可靠性说明; 总结试验报告正文,以条目的形式归纳出试验与试验目的有关的结论; C 对试验中出现的、试验前未能预见的现象和问题,以及围绕这些现象和问题的建议和分析; d)对试验涉及的选型与改型问题给出评估意见
结论应科学、真实、可靠,内容应包括: a)对试验的质量控制和试验结果的可靠性说明: 总结试验报告正文办公楼标准规范范本,以条目的形式归纳出试验与试验目的有关的结论; 对试验中出现的、试验前未能预见的现象和问题,以及围绕这些现象和问题的建议和分析; d) 对试验涉及的选型与改型问题给出评估意见
GB/T 19068 32019
正文末、图表之前,应列出所引用的各类技术输入文件和参考文献。 试验发生中断,应在报告中明确中断原因,继续试验的时间和情况。重要故障应有较详细的情况 和处理办法。
....- 相关专题: 风力发电机组