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基于雷诺平均N-S流动控制方程和结构网格技术,耦合结构静平衡方程,针对风力机叶片气动-结构耦合特点,发展气动力传递技术和变形传递方法,自主研制了风力机叶片静气动弹性分析模块.的研究方法比传统的基于线性气动力的弹性修正手段更加准确,可以为风力机设计软件的发展提供技术支撑.
风力机叶片静气动弹性分析方法研究
【摘 要】
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基于雷诺平均N-S流动控制方程和结构网格技术,耦合结构静平衡方程,针对风力机叶片气动-结构耦合特点,发展气动力传递技术和变形传递方法,自主研制了风力机叶片静气动弹性分析模块.的研究方法比传统的基于线性气动力的弹性修正手段更加准确,可以为风力机设计软件的发展提供技术支撑.
【机 构】
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中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室,四川绵阳621000
【出 处】
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2013中国力学大会
【发表日期】
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2013年2期
其他文献
基于自主研发的大型"亚跨超CFD软件平台",开发了针对旋转类机械的非定常求解模块,并采用刚性运动网格技术和动态拼接网格技术,对NREL PhaseⅥ风洞实验模型进行了不同动网格生成技术下的非定常模拟研究,时间方向采用"双时间步"方法,空间方向无黏项离散采用MUSCL格式,黏性项离散采用中心格式,湍流模型采用SA和SST湍流模型.为保证计算模拟的高效性,引入多重网格技术和大规模并行计算技术.
会议
通过使用动网格技术对二维非定常N-S方程进行数值求解,分析对比了不同湍流模型及大涡模拟方法在风力机专用翼型的动态失速模拟中的特点,在此基础上研究了风力机专用翼型的动态失速性能.
会议
基于控制理论的梯度优化方法,结合Navier-Stokes方程和连续伴随方法,对典型的非定常流场中的翼型优化工作进行了研究和探讨.使用基于非结构网格的有限体积法求解代码对流场控制方程和伴随方程进行了数值离散求解,并采用了多重网格方法加速收敛,验证了其计算结果的可靠性和可信度.
会议
采用数值仿真方法,对一款垂直轴阻力型风力机开展了气动性能优化和结构安全性评估、设计,计算给出了添加隔板和改变尺寸对风能利用系数的影响规律,并基于安全运行临界风速要求,采用CFD仿真计算的气动载荷,对风力机风帆、法兰盘、螺栓、轴等关键结构进行了评估和改进设计,安装试运行初步结果表明,目前的设计运行稳定,满足应用要求.
会议
讨论了叶片气动设计与结构设计的交互过程中,翼型选择、扭角分布、弦长分布、相对厚度分布、预弯分布必须考虑的重要问题,研究了气弹耦合对叶尖净空及载荷控制的影响,同时也涉及了气动与结构设计点对防雷系统设计、配重设计、防腐设计、工艺实现、运维等方面的影响因素.
会议
基于Beddoes-Leishman (B-L)半经验动态失速模型,从附着流、分离流和动态涡3个方面阐述了水平轴风力机在动态失速情况下非定常气动力系数计算的理论基础,并在此基础上根据风力机翼型工作时的实际特点对原B-L模型中分离流和动态涡气动力系数的计算进行了修正和扩充.
会议
安对叶片的结冰规律进行了可视化风洞试验研究.分析了在各种典型攻角下的叶片表面结冰生长过程、生长位置和结冰分布情况,分析了结冰量、结冰率、结冰面积、叶片前缘结冰厚度及结冰在叶片表面的生长趋势.
会议
实现了一种快速的风力机气动特性预测方法.该方法中,采用全自由尾涡模型,以精确计算尾涡对风力机气动特性的影响;应用经典的升力线理论建立叶片气动模型,以通过翼型实验数据考虑黏性效果;采用预估-校正-松弛策略保证尾迹求解稳定收敛.
会议
在中航工业空气动力研究院FL-8风洞中,采用翼型在风洞实验段中竖置全跨方式,对北京航空航天大学风力机叶片BH翼型族的气动性能进行了对比实验研究,实验采用表面测压和尾耙型阻测量技术.结果表明:厚度25％左右的翼型取得较大升阻比,厚度过大的翼型升阻比下降较多;厚度40％翼型受粗糙带影响较大,K+max减小了88％.
会议