基于金属材料强度及储能密度的储能飞轮结构设计

作     者：赵宇兰 白金刚 赵雷 ZHAO Yulan;BAI Jingang;ZHAO Lei

作者机构：清华大学核能与新能源技术研究院北京100084 哈尔滨电气股份有限公司中央研究院哈尔滨150028 

基　　金：中国博士后科学基金面上资助项目(2019M651256) 黑龙江省博士后基金资助项目(LBH-Z18046) 

出 版 物：《大电机技术》 (Large Electric Machine and Hydraulic Turbine)

年 卷 期：2021年第4期

页      码：70-76页

摘      要：现代飞轮或飞轮电池是在传统飞轮基础上发展起来的新兴技术,得益于支承、电机及电力电子技术的飞速发展,该技术可以实现更高转速、更大功率,具有许多独特优势。高转速甚至超高转速飞轮对选用材料的强度有更高要求。相比于纤维增强型复合材料,金属材料的极限强度虽然略低,但其质量密度大,各向同性好,制造质量容易保证,具有更长的使用寿命,仍然具有重要的使用价值及现实意义。以获得更高的储能密度为前提,飞轮转子的结构有多种选择形式,本文在以材料极限强度为约束条件下,将影响飞轮储能密度的两个关键参量(转速和单位质量转动惯量)综合转化为轮体结构形状的优化设计,得到了影响储能飞轮性能指标的各个主要因素的量化关系,并给出不同金属材料的结构形状与对应储能密度的计算方法与结果。

主 题 词：储能飞轮 储能密度 储能量 形状系数 材料强度 结构优化 

学科分类：0808[工学-自动化类] 08[工学] 

馆 藏 号：203104646...