王建礼
,
石可重
,
廖猜猜
,
徐建中
工程热物理学报
大型化、柔性化发展趋势使叶片均设计为弯扭外形.本文根据这一特点,基于一种新的有限元形函数,推导出叶片的耦合动力学混合有限元模型,编写计算程序.以某商用1.5 MW叶片为实例,求解其自由振动力学结果,并与实验对比,验证了本文方法的精确性.同时,利用华翼风电叶片有限公司的试验台,对此叶片进行了全尺寸耦合振动实验研究.
关键词:
风电叶片
,
耦合振动
,
混合有限元模型
,
全尺寸实验
毛火军
,
石可重
,
李宏利
,
王建礼
工程热物理学报
近年来,风电机组越来越向大型化方向发展,叶片长度迅速增大,这使得风电叶片的动态响应研究越来越重要.本文利用对某MW级风电叶片进行了全尺寸模态试验的研究.之后针对大型风电叶片的特点,利用有限元方法对叶片的模态进行了数值模拟.通过对计算和试验结果的比较,验证了计算方法的可靠性.
关键词:
风电叶片
,
模态测试
,
数值模拟
廖猜猜
,
王建礼
,
石可重
,
徐建中
工程热物理学报
采用风力机叶片梁帽的厚度和宽度为优化设计变量,在保证气动外形不变,质量不增加的情况下,以获得最大截面挥舞刚度为设计目标,使用改进粒子群算法对叶片截面进行优化设计,建立了一种风力机叶片的截面刚度优化设计模型.算例结果表明;合理的设计梁帽的厚度和宽度能得到更好的截面挥舞刚度,验证了模型的有效性.优化结果对结构设计具有一定的参考价值.
关键词:
风力机叶片
,
截面刚度
,
改进粒子群算法
,
优化设计
陈洪胜
,
石可重
,
宋娟娟
,
徐建中
工程热物理学报
提高风力发电的经济性，一条重要的技术路径就是增加叶片的长度，从而增大叶轮的捕风面积，增加单机的出功能力，但同时叶片的气动载荷也变得更大、更复杂。为了更加经济可靠地利用风能资源，围绕叶片的造型、结构、控制等，人们提出了各种方法，后掠叶片就是其中一个引人注目的概念。后掠叶片被证明可以有效降低叶片的气动载荷，同时保持与直叶片相同的气动效率，但是其气动特性还没有充分得到研究和阐释。本文用CFD正交试验的方法分析了影响后掠叶片气动性能的主次因素，以及因素水平变化对叶片气动性能的影响趋势。
关键词:
后掠叶片
,
气动
,
CFD
,
正交试验
王建礼
,
赵晓路
,
廖猜猜
,
石可重
,
徐建中
工程热物理学报
基于有限元方法,开发了风力机叶片固有频率计算程序,以商用1.5 MW叶片为实例,与试验对比,验证了本程序的适用性.采用粒子群优化算法,通过优化叶片梁帽质量分布,从而提高叶片的固有频率.结果表明,优化后的一阶挥舞频率比原来提高了3%左右.
关键词:
风力机叶片
,
有限元
,
固有频率
,
优化
,
粒子群算法
刘磊
,
石可重
,
杨科
,
徐建中
工程热物理学报
本文依据指数律的风速分布曲线,采用CFD方法对切变入流情况下风力机的三维非定常气动特性进行了模拟.研究发现风切变指数的大小对叶片整体载荷有着较大的影响,当风切变指数值由0.15增至0.25,载荷波动振幅增大了约60%.并且,气动载荷的波动曲线相对叶片方位角存在一定的相位滞后,在靠近叶根位置这种非定常特性尤为明显.
关键词:
风切变
,
风力机
,
气动
,
CFD
廖猜猜
,
赵晓路
,
王建礼
,
石可重
,
徐建中
工程热物理学报
从叶片的铺层角度出发，编程建立了一种风力机叶片的约束优化设计模型。采用风力机叶片主梁帽的铺层厚度及位置为优化设计变量，在保证气动外形不变，满足各种约束的情况下，以获得最大一阶挥舞频率为设计目标，使用改进粒子群算法进行搜索约束优化解。结果表明：合理地设计主梁帽的铺层厚度和位置能得到更好的结果，验证了模型的有效性。优化结果对工程设计具有一定的参考价值。
关键词:
叶片铺层
,
约束优化设计
,
主梁帽
,
改进粒子群算法
