[发明专利]一种风力机气动性能实验装置的机械效率测量方法

摘要

一种风力机气动性能实验装置的机械效率测量方法，步骤为：先以单轴承座装配风力机风轮，通过风洞实验求取各个设定风速下的平均转速和标准偏差；再以双轴承座装配风力机风轮，通过风洞实验求取各个设定风速下的平均转速和标准偏差；在相同设定风速下，求取单/双轴承座下的平均转速差值，再将差值与单轴承座下的平均转速进行求和，得到修正平均转速；以完整风力机气动性能实验装置作为实验对象，通过风洞实验求取各个设定风速下的平均转速和标准偏差；在相同设定风速下，求取风力机气动性能实验装置下平均转速与修正平均转速的比值，该比值即为风力机气动性能实验装置的机械效率；最后求取修正后的风力机气动性能实验装置的机械效率。

主权项

1.一种风力机气动性能实验装置的机械效率测量方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一：在风洞内安装实验台，在实验台上安装第一轴承座，将风力机风轮通过第一传动轴连接到第一轴承座上，再在第一传动轴表面粘贴一处反光条；步骤二：启动风洞，在设定风速下，利用非接触式激光转速表对准反光条测量第一传动轴的转速，进而获得风力机风轮的转速；步骤三：重复步骤二，重复次数为7次，并将获取的7个转速求取平均值，然后按照公式求取转速的标准偏差，式中，S为转速的标准偏差，为平均转速；步骤四：调整设定风速，重复步骤二和步骤三，获取各个设定风速下的平均转速和转速的标准偏差；步骤五：将第一传动轴和风力机风轮从第一轴承座上拆下，再在实验台上安装第二轴承座，在第一轴承座和第二轴承座之间连接第二传动轴，将拆下的风力机风轮安装到第二传动轴上，然后在第二传动轴表面粘贴一处反光条；步骤六：启动风洞，在设定风速下，利用非接触式激光转速表对准反光条测量第二传动轴的转速，进而获得风力机风轮的转速；步骤七：重复步骤六，重复次数为7次，并将获取的7个转速求取平均值，然后按照公式求取转速的标准偏差，式中，S为转速的标准偏差，为平均转速；步骤八：调整设定风速，重复步骤六和步骤七，获取各个设定风速下的平均转速和转速的标准偏差；步骤九：在相同设定风速下，求取步骤四与步骤八中的平均转速差值，该差值用以反映增加第二轴承座后对转速的影响，然后将该差值与步骤四中的平均转速进行求和，即可得到消除第二轴承座影响的修正平均转速；最后求取步骤四和步骤八中的标准偏差的平均值，即可得到消除第二轴承座影响的修正标准偏差；步骤十：将电加载装置、第一联轴器、扭矩仪及第二联轴器依次串联连接到第二传动轴上，以构成完整的风力机气动性能实验装置；步骤十一：启动风洞，且电加载装置处于不加载状态，在设定风速下，利用非接触式激光转速表对准反光条测量第二传动轴的转速，进而获得风力机风轮的转速；步骤十二：重复步骤十一，重复次数为7次，并将获取的7个转速求取平均值，然后按照公式求取转速的标准偏差，式中，S为转速的标准偏差，为平均转速；步骤十三：调整设定风速，重复步骤十一和步骤十二，获取各个设定风速下的平均转速和转速的标准偏差；步骤十四：在相同设定风速下，求取步骤十三与步骤九中的平均转速比值，该比值即为风力机气动性能实验装置的机械效率；步骤十五：通过公式η＝c₁+c₂v+c₃v²+c₄v³+c₅v⁴求取修正后的风力机气动性能实验装置的机械效率，式中，η为机械效率，c₁～c₅为修正系数，v为风速。