GB/T 13981-1992 风力机设计通用要求

621-548

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中华人民共和国国家标准

GB/T13981一92

风力机设计通用要求

Designgeneralrequirements

forwindenergyconversionsystem

1992门2一17发布1993一07一01实施

国家技术监督局发布

中华人民共和国国家标准

风力机设计通用要求GB/T13981一92

Designgeneralrequirements

forwindenergyconversionsystem

1主题内容与适用范围

本标准规定了风力机的主要设计原则和使用环境、载荷、气动设计、结构设计等方面的设计要求。

本标准适用于中、小型水平轴风力机的设计。其他类型的风力机设计可参照使用。

2引用标准

GB8974风力机术语

3术语、符号

3门术语

设计时采用的术语应符合GB8974的规定。

3.2符号

D—风轮直径;

。—风轮实度;

B—风轮叶片数;

又—叶尖速度比;

Po—标准大气密度;

C,—风能利用系数;

Cm—扭矩系数;

‘—轴向推力系数;

尸—功率;

M—扭矩;

P}-额定功率;

V—风速;

Vm“—安全风速;

V}-额定风速;

AV—轴向风速变化量;

V—平均风速;

V,—年平均风速;

V—;区间风速增量的中间值;

V—高度H处的风速;

Vo—参照高度H。处的风速;

国家技术监督局1992一12一17批准1993一07一01实施

Gs/T13981一92

E,—年输出能量。

4设计总则

41应具有足够的强度和刚度。

42应具有良好的工艺性和经济性。

43应具有高的可靠性和良好的使用维护性。

44应具有良好的性能:

a.系统总效率高;

b.工作风速范围宽;

c.对电视、电讯传输影响小;

d.噪声低;

e.重量轻。

应满足环境条件要求。

5环境条件

风力机的设计应考虑对其性能、使用和安全有影响的自然环境条件。

5.1大气条件

5.1.1标准大气参数(海平面)

压力po=101.325kPa

温度t。二15'C(或To=288.15K)

密度p。一1.225kg/m'

5.1.2温度

设计时所考虑的环境温度范围一般为一40-+40'C,

5.1.3湿度

风力机的设计应考虑湿度的影响。

52盐雾

风力机的设计应考虑盐雾的影响。

5.3冰雪

风力机的设计应考虑积雪和结冰的影响。

5.A砂尘

风力机的设计应考虑砂尘的影响。

5.5雷击

风力机的设计应考虑雷击的影响。

5-6自然风

风力机的设计应考虑自然风的特性。

5.6.1风速频率

风速频率由年风频曲线描述，年风频曲线由风场对风力进行统计、分析并按威布尔分布或瑞利分布

给出。典型的年风频曲线如图1所示。

GB/T13981一92

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图1典型的年风频曲线图

2风剪切

风剪切数学模型为:

Vx=(丝}.(1)

Vo\“。)

式中:V—高度H处的风速，m/6;

Va—参照高度H。处的风速，m/6;

H—离地面高度，m;

H,—参照高度，一般H。为10m;

a—考虑地面粗糙度影响的指数，a的取值范围参照表1e

表1

地面状态