【摘 要】
：
应用于大型风力机叶片内侧的平底后缘翼型与传统尖后缘厚翼型相比，在结构强度和气动特性两方面都具有很大的优势，代表了风力机翼型的一个发展方向。但是这种翼型产生的气动噪声远高于传统尖后缘翼型，因此其噪声计算及优化方法研究成为大型风力机叶片设计需要解决的关键问题。本文针对大型风力机叶片平底后缘翼型的气动噪声预测问题展开研究，采用二维非定常可压缩流动数值模拟与基于FfowcsWilliams-Hawking
【机 构】
：
西北工业大学翼型/叶栅空气动力学国防科技重点实验室,西安,710072
论文部分内容阅读
应用于大型风力机叶片内侧的平底后缘翼型与传统尖后缘厚翼型相比，在结构强度和气动特性两方面都具有很大的优势，代表了风力机翼型的一个发展方向。但是这种翼型产生的气动噪声远高于传统尖后缘翼型，因此其噪声计算及优化方法研究成为大型风力机叶片设计需要解决的关键问题。本文针对大型风力机叶片平底后缘翼型的气动噪声预测问题展开研究，采用二维非定常可压缩流动数值模拟与基于FfowcsWilliams-Hawkings(FW-H)声学方程声类比相结合的混合方法，对TU-DelftDu97-W-300修形后的平底后缘翼型(后缘相对厚度10%)气动噪声进行了计算。得到了与实验值较为一致的气动结果和声学结果，表明本文方法在平底后缘风力机翼型气动噪声预测方面具有良好的应用前景。
其他文献
鲍店煤矿是我国自行设计和施工的特大型全综采机械化矿井，1986年建成投产，设计年生产能力为300万t，服务年限80a，与矿井配套建有一座年入洗量300万t的选煤厂。采用兖矿集团有限公司自行研究配套的综合机械化放顶煤开采技术，使提升、运输、洗选加工、安全监控全部实现自动化控制。自矿井投产以来，除随矿井建设而迁入的尘肺病人外，未有新的尘肺病例发生，被评为山东省职业卫生示范企业。实践证明，尘肺病的预防关
尘肺病是危害我国煤矿工人健康最为严重的职业病。尘肺病防治工作是煤矿安全生产、职业健康的重要内容，也是国家安全生产监督管理总局的重要职能之一。通过对尘肺病康复工程关系我国数十万矿工的健康和生命的阐述，推出了中国煤矿尘肺病治疗基金会的成立，奠定实施煤矿尘肺病康复工程的基础，提出尘肺病康复工程内容和目标，对未来的困难和发展方向进行展望。
本文研究了NACA 0012翼型在超低雷诺数不同湍流度下的空气动力学特性。既运用了有限谱法和QUICK格式相结合的数值计算方法，又通过实验手段。研究了湍流度对流场的影响，并得到了计算与实验完全相符的结果。计算结果说明了有限谱法的高精度及与其他格式结合后应用的灵活性。对翼型受力和流场的结果分析显示：低湍流度下无明显的欠速特征，高湍流度下失速特征明显；湍流度还对边界层后的剪切层有很大影响，高湍流度的受
基于可压缩流算法的低马赫数流动数值模拟存在严重的刚性问题。预处理技术可以有效改善其计算效率，但其计算结果稳定性不佳，需进一步改进。传统基于Roe格式的预处理方法，在边界层和极低速区域耗散过大，甚至会导致计算结果有悖物理规律。数值实验表明计算格式的数值粘性对低速流动的计算结果影响显著。本文通过在预处理Roe格式中引入可调参数，给出了一种低耗散预处理Roe格式，并分析了其可调参数的取值规律。在极低速区
以风电机组系统角度探索了我国未来设计10MW风电机组在空气动力设计方面的一些问题及对策。从分析风能分布与风速分布关系以及风电机组风能利用系数随风速变化关系出发，研究了风轮基本参数确定方法，并以动量叶素理论为基础，建立了优化设计模型对10MW叶片外形优化设计进行了初步探索，并对风轮性能进行了评估，完成了10MW机组叶片及风轮外形建模。提出了通过适当提高叶尖线速度及拓宽风轮转速范围，可以达到优化机组塔
大型风力机组叶片设计需要专用的翼型族，以满足风力机组运行的环境要求。高升阻比、低粗糙度影响是该翼型族的气动性能特点。为了发展我国具有自主知识产权的风力机专用翼型族，在科技部863项目的支持下，北京航空航天大学联合国内气动研究单位，通过理论分析、数值模拟和风洞试验等技术途径，开发了两个适用于大型风力机组叶片的先进翼型族。理论分析和风洞试验表明，设计结果基本达到了预先设定的气动性能指标。
提出了水平轴风力机叶片的优化设计模型，该模型以风轮平均年能量输出最大为设计目标，并将风速的概率分布考虑进来。为了获得较好的优化结果，首先采用PKOPID程序对叶片进行反设计，获得较好性能的叶片几何。在此基础上，运用遗传算法进行搜索寻优，这样不仅减小了搜索的范围，也降低了搜索的时间。对叶片面积附加约束，以获得符合实际的叶片，采用5阶贝塞尔函数存设计点之间进行插值，以获得光滑的几何外形。利用该方法优化
与采用线性模犁的WAsP软件相比,CFD方法具有可以逼真模拟复杂地形三维风场大气流动的优势,因此成为了复杂地形风场风资源评估的发展方向。为了把CFD软件包FINE/TURBO和带有壁面函数的k-湍流模型用于复杂地形地貌风电场的风资源评估和微观选址中去,本文以南澳岛风场作为研究对象,在中性大气条件假设下,对风场区域以30度风向为间隔进行数值模拟。研究采用不同入口边界条件对数值计算结果的影响。比对模拟
安装在寒冷地区的风力机的叶片表面在冬季会出现积雪和结冰等现象。为研究叶片表面的结冰规律以及结冰对其性能的影响。进行了风力机叶片表面结冰的风洞试验研究。试验用叶片采用NACA0015翼型。试验在冬季进行，将室外寒冷空气引入风洞，并在试验段内安装了喷水装置，在一定气流温度下，测试了在不同风速和喷水水滴流量的环境条件下，不同叶片攻角下的叶片结冰情况，并测试了叶片的升阻力变化。试验结果表明，风速和空气中水
本文在动量-叶素理论和Betz理论的基础上，结合PKOPID软件进行了功率为600kw的定桨距水平轴风力机叶片的设计研究。叶片采用NREL(美国国家可再生能源实验室)发展的S818、S825和S826翼型。在性能预测中采用了叶尖损失、轮毂损失和vitema失速模型。本文提出了一种新的设计方法--高升力系数法，更好地发挥了翼型的高升力优势，然后，又采用了传统方法中的最大升阻比法设计叶片，并对两种方法