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实验设备

主要设备介绍

1.     吹气式B1/K2低速风洞

重点实验室的新能源试验示范基地,建筑面积3700 m2

有吹气式B1/K2低速风洞实验室,该风洞有闭式和开式两个实验段,闭式实验段为0.9×0.9m2,实验风速为0 m/s -60m/s;开式实验段直径为Ф2.0m,实验风速为0 m/s -15m/s

还有风资源品质良好的150多亩自然风场。

2.     半消声实验室

   有净空间为6.08×6.08×3.6(m)、本底噪声不大于15dBA)。

3.     三维PIV系统

利用激光粒子成像技术,可以实现三维速度场的测量,用于风力机空气动力学特性的研究。包括:粒子发生器、双脉冲激光器、光学标定靶盘、CCD相机、同步器及锁相定位系统等,系统采样频率15Hz

 

4.     60通道振动噪声采集分析系统

噪声测试可以找到风力发电机整机运行状态下的主要噪声源、测量风力机的噪声声功率、测量风力机零部件的噪声水平、实现风力机噪声传播规律测试与控制等。

振动测试可以记录风力机振动原始数据、测量风力发电机的振动大小和频率、利用多激励法对风力机整机和零部件进行模态分析、根据需要进行动力学参数修改、测试风力发电机的工况振型等。

包括:60通道信号输入模块、配装精密阵列传声器的60通道圆形组合阵列和30通道星型阵列、声强测试系统、符合IEC61400-11国际标准的风力机声功率测量系统、650N模态激励系统、适用于不同振动测试的系列加速度传感器、模态分析系统、动力参数修改系统等。

5.     高频PIV系统

在粒子图像测速原理的基础上,通过具有高重复频率的激光器、高频响的高速相机以及高速数据储存计算机的相互配合,在很短时间间隔内实现对非定常流场信息的完整采集,所以根据其高速信息采集的特点又称其为,高速PIV系统。

系统可以完成对非定常流场的动态测试。通过对采集的图像进行处理计算,可获得随时间变化流场的速度、加速度、涡量及湍流过程的脉动参量等信息。

6.     风力机功率测试系统

美国Fluke的功率测试系统可以实现对运行风力发电机外特性参数的监测,能够精确测量单项和三项电参数,包括:电流、电压、基波、波峰因子、波形因子、有功功率、无功功率、视在功率等等。

7.     风力机多参数动态数据采集系统

基于PULSE结构振动分析系统、高频PIV流场监测系统、TST无线旋转遥测系统、Fluke Norma5000高精度六相功率检测分析系统为主体,构建了流场参数、叶片/发电机/塔筒/地基振动参数、发电机输出参数同步监测系统。

多场参数同步监测系统

测试现场

8.     太阳能膜蒸馏系统

以苦咸水淡化为研究背景,利用旋转切向入流强化方法,增强膜面附近湍流强度、旋转流速,破坏了膜面附近温度极化和浓度极化,提高了膜通量;以水为工质建立具有间隙冷凝的传质传热数学模型,计算值与实验值吻合较好;设计并建立了太阳能热电制冷空气隙膜蒸馏系统,开展实验研究。系统由原液水质预处理系统、太阳能集换热系统、太阳能发电系统及热电制冷空气隙膜蒸馏系统组成。

9.     槽式太阳能聚光集热系统

搭建槽式太阳能聚光集热系统(单轴跟踪与双轴跟踪),对系统聚光特性、集热特性开展研究。对集热管表面能流密度分布测量,采用直接法和间接法两种方式展开。集热管表面能流密度随着太阳直射辐照度的增加逐渐增大,能流密度沿管径方向分布趋势相同,有两个峰值,支架及设备连线对太阳辐射产生遮挡,使得集热管表面某位置的能流值较小,且随着太阳入射角的减小,被遮挡位置逐渐向管东侧移动;云层遮挡导致集热管能流密度减小。由积灰导致的聚光器相对反射率下降1.3%时,焦斑最大能流密度相比于清洁镜面下降8.6%

10.高性能计算站及数值模拟平台  

内蒙古工业大学高性能计算站:32个计算节点:Intel Xeon 5620 2.8GHz任务管理:1个管理节点;图形工作站:1个;光纤通道存储;并且能够提供相应的兼容列表;5用户数正版ANSYS软件(Fluent12)协同仿真环境、几何模型创建及接口模块网格高级前处理模块、流体仿真分析模块、后处理、高性能计算模块(支持4个核的并行计算)。

2011年与浙江大学罗坤教授合作进行水平轴风力机近场气动特性的数值模拟,可以利用浙江大学能源清洁利用国家重点实验室高性能计算设备:计算能力:560Quad-coreIntel Xeon E5335;任务管理:1个管理节点,easyclusterv1.6任务调度系统;存储:1个磁盘存储阵列,容量1.5T,包括715KSAS硬盘;操作系统:RHEL 4update4x86_64;通信网络:InfiniBand 10G光纤网络。

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设备列表

序号

编号及名称

型号规格

国别

1

风洞

B1/K2

中国

2

激光雷达测风系统

ZephIR300

英国

3

风况监测系统

DH3820/5921/

5902

中国

4

风力机多参数动态数据采集系统

DH3820/5921/

5902

中国

5

旋转机械应力应变遥测系统

TST5925-C

中国

6

热线风速仪

IFA300E

丹麦

7

振动与噪声测试分析系统

PULSE16.1

丹麦

8

高频PIV系统

LDY301-PIV

德国

9

三维PIV

TSI  Power

View-120

美国

10

风力机输出功率测试分析仪

F-5000-6-64-I-P

德国

11

风力发电原理试验系统

YGFS-1

中国

12

风力发电机缩比模型实验台

YG-FL1-10KW

中国

13

风力发电机主控系统动态仿真模型

YGFD-ZKDF1

中国

14

自动气象站

TRM-ZS2

中国

15

声学振动分析仪

BSWAVS304USB

中国

16

太阳能低温集热管试验台

GWJX-DW1

中国

17

智能型风光互补发电实验系统

JZYG-SW-II

中国

18

太阳能聚光发电实验台

JGFD-SY1

中国

19

太阳能光伏发电原理实验台

TRM-JX2A

中国

20

小型菲涅尔式集热器实验台

M-11III

中国

21

太阳能槽式聚光热发电实验台

GWJX-WG1

中国

22

太阳能碟式热发电实验系统

GWJX-GW3

中国

23

太阳能模拟器实验系统

TRM-PDSY1

中国

24

高压微射流纳米分散仪

M-110P

美国

25

激光粒度仪

Nano  ZS90

英国

26

热成象仪

Ti55FT

美国

27

紫外分光光度计

UV3600

中国

28

热常数分析仪

TPS2500S

瑞典

29

建筑热工温度与热流自动测试系统

JTRG-IV

中国

30

太阳辐射监测系统

PC-2-T1

中国

31

太阳能集热器热性能测试系统

TRM-2B

中国

32

材料光学性能测试仪

TRM-FX2

中国

33

人工太阳模拟发射器

TRM-FD

中国

34

太阳能发电测试系统

TRM-FD1

中国

35

建筑遮阳系数测试系统

ZY-2B

中国

36

太阳热水系统性能测试仪

TRM-2A

中国

37

全自动太阳跟踪系统

TZG-1

中国

38

人工太阳模拟发射器

TRM-PD1

中国

39

便携式自动气象站

PC-3

中国

40

太阳辐射标准观测站

PC-2-T

中国

41

太阳能热水器热性能测试系统

TRM-2

中国

42

聚焦式全自动太阳跟踪系统

TZG-3

中国

43

太阳能热水小型工程试验机

SUP

中国

44

太阳能集热器试验系统

SUP

中国

45

传热风洞

B1

中国

46

太阳辐射标准观测系统

PC-2

中国

47

太阳能发电监测系统

TRM-FD1

中国

48

太阳能测试系统

TRM-2

中国

49

电磁泵(磁力泵)

MP-100R-380

中国

50

图像数据采集系统

SONY-DCR-

TRV38E

中国