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World File Search System水平轴
用于电池的独立小型风力涡轮机的设计......
附图列表 图 (1-1): - 本项目的风能转换系统框图 .............................................................................. 10 图 (3-2):- 水平轴和垂直轴风力涡轮机视图 .............................................................................. 16 图 (3-3): - 上风向三叶片 HAWT 和下风向两叶片 HAWT 示意图 17 图 (3-4): - 直接驱动和齿轮驱动风力涡轮机的内部结构 ............................................................. 18 图 (3-5):- 水平轴风力涡轮机的配置 ............................................................................................. 19 图 (3-6): - 垂直轴风力涡轮机所需的零件和组件 ............................................................................. 20 图 (3-7): - Simulink 中风力涡轮机模型的参数设置 ............................................................................. 22 图 (3-8): - 具有设置涡轮机参数的涡轮机功率特性 ............................................................................. 22 图 (3-9): - 鼠笼感应发电机剖面图 (Wenping Cao，2012 年 3 月) ............................................................................................................................................. 24 图(3-10): - 双馈感应发电机剖面图 (Wenping Cao, March 2012) ............................................................................................................................................. 25 图 (3-11): - 同步发电机剖面图 ............................................................................................................................. 27 图 (3-12): - 永磁同步发电机剖面图 (Wenping Cao, March 2012) ............................................................................................................................. 28 图 (3-13): - Matlab 中永磁同步机的配置 (用于项目) ............................................................................................................................. 31 图 (3-14): - Matlab 中永磁同步机的参数 (用于项目) ............................................................................................................. 32 图 (4-15): - 风能转换系统的电力电子部分框图 ............................................................................................................................. 34 图 (4-16): - 三相桥式整流器的电路图 (Rashid, 2014) ............................................................................................. 35 图 (4-17): - 输入波形和三相桥式整流器的输出电压 (Rashid, 2014) ...................................................................................................................................... 36 图 (4-18):- 降压转换器的电路图 (Rashid, 2014) ...................................................................... 39 图 (4-19): - 模式 1 的降压转换器等效电路图 (Rashid, 2014) ............................................. 40 图 (4-20):- 模式 2 操作的降压转换器等效电路图 (Rashid, 2014) ............................................................................................................................................... 40 图 (4-21):- 电感电流连续流动时降压转换器的输入和输出电压和电流的波形 ............................................................................................. 41 图 (4-22): - 恒压控制图像 ............................................................................................................. 45 图 (4-23): - 恒流控制图像 ............................................................................................................. 46 图 (4-24):- 风能转换系统的电池参数设置 ............................................................................. 47 图 (4-25):- 电池的标称电流放电特性 ............................................................................................. 48 图 (5-26):- 不同桨距角值的风力涡轮机特性 ............................................................................. 50 图 (5-27):- 相间电感相对于转子电角度的变化 ............................................................................. 51 图 (5-28): - 降压转换器的等效电路 ............................................................................................. 52 图 (5-29): - 充电控制示意图 (Her-Terng Yau, 2012) ........................ 54 图（5-30）: - Buck 转换器等效电路 .............................................................................. 55
传统涡轮机与仿生涡轮机的气动比较，以增强低风条件下的风能应用
摘要。预计到 2050 年，风能将占全球产量的 35%，其中位于高风速地区的大型风力发电场将做出重大贡献。然而，在低风速地区，需要调整涡轮机以最大程度地提高效率。这导致了基于仿生原理的叶片的开发，这些叶片可提高此类条件下的性能。为了验证这种方法，提出了对传统涡轮机和仿生涡轮机进行空气动力学比较分析的建议。所提出的方法涉及使用计算流体动力学 (CFD) 模拟和叶片元素动量理论 (BEMT) 来预测两种设计的行为。评估功率系数 (Cp)、推力 (Ct)、轴向力和扭矩等变量，比较转子在相同条件下的性能。目标是确定仿生涡轮机的可行性及其在低风速（从 2.5 m/s 开始）下对水平轴风力涡轮机的适应性。经 CFD 和 BEMT 模拟验证的结果显示，仿生涡轮机的性能比传统转子高出 33%，凸显了其在恶劣环境条件下提高风能效率的潜力，尤其是在风速较低或不稳定的地区。这证明了仿生设计在增强可再生能源技术方面的可行性。
风力发电机设计
第 2 章：文献综述 2.1 项目背景 风能已成为一种流行的绿色能源。十多年来，风能已被用于各种用途。然而，利用风能发电是一种较新的应用。目前，世界各地都有大片风车场，即风电场。其中一个值得注意的趋势是小规模使用风能。个人和组织可以购买或建造小型风力涡轮机来发电，满足家庭和商业能源需求。有机会将所生产的电力供应给电网，并允许公司购买以满足他们的需求。（Brinkman，Robert，《可持续发展导论》第 74 页）。传统的“风力涡轮发电机系统 (WTGS)”在水平轴上旋转，由三叶风轮组成，转速高达 1500/750 rpm，变速箱的传动比大于 60（见图 2.1）。异步电机具有许多优点，例如设计简单、能够在不同操作条件下工作以及资本和运营成本低。异步发电机通常与鼠笼和滑环电机等感应电机一起使用。滑环转子位于机器的转子侧，连接功率转换器或电阻器，控制电流流动，使机器以不同的速度运行。
混合可再生微电网中电池和氢能存储系统配置的优化尺寸
摘要。考虑到全球电力结构中可变和不可调度的可再生能源的渗透率不断提高，为了将生产和需求分开，预计对能源存储容量的需求将不断增加。电化学电池系统和/或氢系统（电解器和燃料电池）为在本地中小型微电网环境中实施提供了一种合适的替代方案。该研究旨在解决位于西班牙韦尔瓦的实际混合可再生微电网中由铅酸电池和氢回路（电解器、压缩储罐和燃料电池）组成的能源存储系统的最佳尺寸。能源存储系统必须将 15 kW p 太阳能光伏系统和 3 kW nom 水平轴风力涡轮机的可变生产与实际监控的住宅负载相结合，这代表了时移电力需求。利用之前开发和验证的组件模型，通过以小时为单位的年度模拟中的参数变化评估三种存储配置（仅电池、仅氢和混合电池-氢），分析负载损失 (LL) 和过量生产 (OP) 输出值。结果提供了有关每种配置中最佳存储系统容量的定量信息，为长期确定能源存储系统的规模提供了宝贵的见解。
第 1-12 页 (clr) - 桑迪亚国家实验室
利用最新的计算结构动力学建模和“智能结构”功能，桑迪亚国家实验室从数学上研究了颤动是如何发生的，然后帮助该联盟设计了一个振动控制系统，该系统可以在工具以数千转/分的速度旋转时主动抑制颤动。（“智能结构”是指使用传感器、执行器、计算机和控制算法在结构中产生响应，从而使该结构更有效。）本月早些时候，在伊利诺伊州罗克福德举行的一次演示中，英格索尔公司使用了其开发的水平轴六足铣床，新的智能主轴单元 (SSU) 使机器能够切割得更深、更快，去除金属的速度是原始速度的五倍多。其开发人员表示，SSU 可以使机械师以更接近其设计能力的方式操作他们的机器，可能将每个金属零件的铣削时间缩短几分钟或几小时，并节省生产成本。“它可以将稳定切削的范围扩大到更快、更深的范围内，同时保持同样的精度，”桑迪亚 SSU 项目负责人 Terry Hinnerichs (9126) 说道。“它可能会大大降低金属切削的成本。” 这项工作由国防高级研究计划局资助，由洛克希德马丁公司领导。它始于 1994 年，是一项旨在通过改进制造技术来增强美国工厂竞争力的全国性运动的一部分。桑迪亚项目由结构动力学开发经理 David Martinez 指导
未来的叶片：2040 年的风力涡轮机叶片
预计 27MW 水平轴风力涡轮机 (HAWT) 平台将成为 2040 年风力涡轮机的标准配置，叶片长度必须达到 145 米左右。这就需要叶片设计坚固，考虑到设计、生产、测试和运行中所有固有的不确定性，以准确预测使用寿命并获得可靠的维护间隔。超长叶片的纤细性需要更符合气动弹性的设计。此外，我们预计设计将以分段叶片为目标，不仅为了方便运输，而且还为了减少叶片本身和安装设备的搬运和安装负荷。未来的叶片将使用一种综合方法进一步优化，该方法将气动弹性和结构行为要求与使用寿命、坚固性和表面退化等考虑因素相结合。这种综合优化将涉及整个叶片设计，包括分段位置和连接技术。还确定了用于结构健康监测的集成传感器的最佳位置。这为自由形式设计优化程序带来了机会，例如用于设计叶片剪切载荷承载结构的拓扑优化。设计中的一些优化只能通过更自动化的制造来实现。提高生产线某些部分的重复质量，每天 24 小时不间断生产将减少出错空间并减少人工劳动。叶片部分
优化垂直轴风力涡轮机以适应城市环境
垂直轴风力涡轮机 (VAWT) 为城市环境中的可再生能源发电提供了一种有前途的解决方案，而传统的水平轴涡轮机通常不切实际。这篇综述论文研究了城市环境中 VAWT 设计优化的最新进展，重点是克服与低风条件和复杂的城市风模式相关的挑战。我们分析了创新的空气动力学设计，包括螺旋和 Savonius-Darrieus 混合模型，这些设计可提高湍流和多向风中的性能。本文还探讨了平衡耐用性、降噪和成本效益的材料和制造技术。此外，我们还回顾了在多变风条件下最大限度捕获能量的尖端控制系统和电力电子设备。我们讨论了 VAWT 与建筑结构和城市规划的整合，强调了广泛采用的潜力。我们的研究结果表明，VAWT 技术的最新创新已显著提高了它们在城市应用中的可行性，一些设计在低风条件下实现了高达 30% 的效率提升。然而，在优化启动性能、降低生产成本和减轻人口密集地区的环境影响方面仍然存在挑战。本综述强调了 VAWT 作为可持续城市能源系统关键组成部分的潜力，并确定了未来研究和开发的关键领域，包括先进材料、人工智能驱动的控制系统和全面的城市风能测绘工具。
注意提示：凝视比箭头更难覆盖
凝视是一种将他人关注转向特定位置的重要且有力的社会提示。但是，在许多情况下，方向符号（如箭头）实现了类似的目的。是由总体问题进行的，人造系统如何有效地传达方向信息，我们进行了两个提示实验。在两个实验中，都要求参与式插图识别屏幕上出现的外围目标，并通过按下按钮尽快响应它们。在出现目标之前，屏幕中心显示了一个提示。在实验1中，提示是凝视或指向一个方向的箭头或箭头，但对目标位置无可预测。对早期研究的意见，我们发现箭头或凝视的侧面有一个反应时间益处。延伸了早期的研究，我们发现这种效应在垂直轴和水平轴之间以及面部和箭头之间是不可或缺的。在实验2中，我们使用了100％的“反预测性”提示；也就是说，目标总是发生在与凝视或箭头方向相反的一侧。具有没有固有定向含义（颜色）的线索，我们控制了一般学习效果。尽管在实验1中观察到的非预测性目光与非预测性箭头提示之间的定量匹配，但反预测箭头比中性提示的反应时间益处比对反预测性目光的相应益处更强大。这种差异可能具有实际相关性，例如，在人机相互作用的背景下设计提示时。这表明 - 如果符合其固有方向的功效，则与箭头更难覆盖或重新解释。
实验空气动力学的发展...
摘要 — 本研究描述了实验空气动力学研究中心 (CPAERO) 最近的活动，包括致力于发展用于解决基础和工业流动问题的实验和数值空气动力学和气动声学技术能力的所有努力。尽管巴西政府在过去十年中资源投入较少且机构政策出现分歧，但在过去的 05 年里，已经能够建造一个中型低速亚音速风洞，并购买、设计和建造各种用于实验室和露天研究的设备。主要活动是在航空、汽车和风能等替代能源领域开展的。但是，流体结构相互作用、无人机噪声以及风洞和风速传感器校准等领域的其他应用正在开发中。为了支持实验研究，特别关注计算空气动力学，通过使用开源代码来设计翼型、机翼和计算流体动力学 (CFD) 中更复杂的流体模拟。与当地和国家公司的接口正在不断增加，以及与其他大学和研究中心的研究合作伙伴。本文介绍了一些非常规飞机分析、商用车（如轿车和皮卡的空气动力学）、不同纵横比的圆柱体上的流动以及有限高度表面安装圆柱体的实验和数值数据的结果。提供了用于设计小型水平轴风力涡轮机 (HAWT) 仿生叶片的最新方法和新方法。还将气动声学数值数据与自由流和横流条件下亚音速喷气机的实验数据进行了比较，显示了 CPAERO 工具和能力的灵活性。
实验空气动力学的发展...
摘要 — 本研究描述了实验空气动力学研究中心 (CPAERO) 最近的活动，包括致力于发展用于解决基础和工业流动问题的实验和数值空气动力学和气动声学技术能力的所有努力。尽管巴西政府在过去十年中资源投入较少且机构政策出现分歧，但在过去的 5 年里，已经能够建造一个中型低速亚音速风洞，并购买、设计和建造各种用于实验室和露天研究的设备。主要活动是在航空、汽车和风能等替代能源领域开展的。但是，流体结构相互作用、无人机噪声以及风洞和风速传感器校准等领域的其他应用正在开发中。为了支持实验研究，特别关注计算空气动力学，通过使用开源代码来设计翼型、机翼和计算流体动力学 (CFD) 中更复杂的流体模拟。与本地和国家公司的接口正在不断增加，以及与其他大学和研究中心的研究合作伙伴。本文介绍了一些非常规飞机分析、商用车（如轿车和皮卡的空气动力学）、不同纵横比的圆柱体上的流动以及有限高度表面安装圆柱体的实验和数值数据的结果。提供了用于设计小型水平轴风力涡轮机 (HAWT) 仿生叶片的最新方法和新方法。还将气动声学数值数据与自由流和横流条件下亚音速喷气机的实验数据进行了比较，显示了 CPAERO 工具和能力的灵活性。