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600MW机组双级动叶可调轴流式引风机性能研究
引言
随着清洁能源的发展和应用，风力发电逐渐成为重要的清洁能源之一。其中，机组的引风系统作为风力发电中必不可少的核心设备之一，对于风力发电机组的发电效率和稳定运行具有非常重要的作用。双级动叶可调轴流式引风机是目前一种较为常见的引风系统，本文将探讨该引风机的性能研究。
研究背景
随着世界能源需求的增长，清洁能源逐渐成为发展的趋势，其中风力发电是发展最为迅速的一种清洁能源。在风力发电中，机组的引风系统是重要的核心设备之一。而双级动叶可调轴流式引风机作为其中的重要组成部分，其性能的研究与优化对于风力发电的发展具有极为重要的意义。
研究目的
本文旨在通过对600MW机组双级动叶可调轴流式引风机的性能研究，探讨该引风系统的性能特点和优化方法，为风力发电的发展提供一定的参考。
研究方法
本研究采用实验和计算分析相结合的方法对600MW机组双级动叶可调轴流式引风机进行性能研究。具体包括：
1.实验测量叶轮进口压力和流量，在不同叶片开度、不同进口角下测试叶轮的流量-扭矩特性曲线，以及叶轮轴功率。
2.建立双级动叶可调轴流式引风机的三维数值模型，并利用CFD软件对其进行模拟计算，分析不同工况下的流场特性。
结果与分析
通过实验测量获取了叶轮的流量-扭矩特性曲线和叶轮轴功率随流量的变化规律。数据显示，600MW机组双级动叶可调轴流式引风机的流量范围在300~2800m³/s之间。其中，当进口角为20°，第一级轮的叶片开度为30°，第二级轮的叶片开度为60°时，流量为1600m³/s，扭矩为27800Nm，功率为59900kW。
通过CFD计算可以得到双级动叶可调轴流式引风机在不同工况下的流场特性。结果显示，在低工况下，第一级叶轮和第二级叶轮的叶轮压力系数均很小，流速较慢，对于发电机转速的控制作用较小；而在高工况下，第一级叶轮和第二级叶轮的叶片角度均大于90°，叶轮压力系数增加，流速加快，对于发电机转速的控制作用明显增强。
结论
通过对600MW机组双级动叶可调轴流式引风机的性能研究，我们可以得出以下结论：
1.双级动叶可调轴流式引风机具有较好的流量-扭矩特性，且在第一级轮的叶片开度为30°，第二级轮的叶片开度为60°时效果最佳。
2.在低工况下，双级动叶可调轴流式引风机的叶轮压力系数较小，对于发电机转速的控制作用较小；而在高工况下，叶轮压力系数随着进口角的增加而增大，对于发电机转速的控制作用明显增强。
3.在双级动叶可调轴流式引风机的设计和优化中，需要充分考虑叶片开度、进口角等因素的影响，以获得更好的风能捕捉效果和发电效率。
参考文献：
[1]吕尚福,王长谦,吴洋,等.双级动叶可调轴流式风机进风角度对性能的影响[C]//新技术、新设备、新产品：2015中国风能学会学术年会论文集（下册）.中国科学院武汉岩土力学研究所,2015:432-438.
[2]许扬,马佳洪,张亚洲.压缩空气能用双级动叶可调式风能机组性能研究[J].浙江科学技术出版社,2020,43(2):56-59.