仇永兴
,
康顺
工程热物理学报
基于非线性升力面方法，结合自由尾迹模型与黏性涡核模型，建立了轴向风和偏航风条件下的水平轴风力机气动载荷和尾迹的数值模拟方法。对具有丰富实验数据的NRELPhase VI风力机和Tu Delft风力机进行了数值模拟，将叶片气动力以及尾迹场模拟结果与实验数据进行了对比分析。结果表明，计算方法可以较好地模拟风力机在轴向风与偏航风条件下的叶片气动力和尾迹，是一种具有较高工程精度和计算能力的数值模拟方法。
关键词:
风力机
,
升力面法
,
尾迹场
,
时间推进
任鹏飞
,
徐宇
,
宋娟娟
,
徐建中
工程热物理学报
本文利用商用CFD软件Numeca针对NREL Phase VI风轮结冰前后进行数值计算,计算包含风速由5 m/s至17 m/s区间各典型工况,并对计算结果进行了气动参数和载荷等相关分析.由此得出结论:结冰可以带来最高达51％的功率损失,同时会使风力机提前失速以及提高了启动风速等;结冰会导致在较高风速下叶根挥舞弯矩急剧增大从而增大叶片叶根强度要求;另一方面由叶片沿展向载荷分布得出结冰对整机影响主要集中在大于90％叶展的外侧区域,该区域是除冰防冰系统主要作用区域.
关键词:
结冰
,
风力机
,
气动性能
,
载荷分布
冯消冰
,
王伟
玻璃钢/复合材料
doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2010.04.021
风力机在工作过程中,风机叶片要承受强大的风载荷、气体冲刷、砂石粒子冲击、紫外线照射等外界作用.为了提高复合材料叶片的栽荷、耐腐蚀和耐冲刷等性能,必须对树脂基体系统进行精心设计和改进,采用性能优异的环氧树脂,改善玻璃纤维/树脂界面的粘结性能,提高叶片的承载能力,扩大玻璃纤维在大型叶片中的应用范围.通过对新型环氧树脂的研究和对传统叶片工艺的创新,研究结果表明复合材料叶片可以达到在恶劣工作环境中长期使用的性能.
关键词:
风力机
,
叶片
,
环氧树脂
,
玻璃纤维
,
工艺
,
性能
范忠瑶
,
康顺
,
赵萍
工程热物理学报
塔架与叶片间的非定常相互作用是影响风力机气动性能、机组疲劳载荷和寿命的主要因素之一。本文采用NUMECA商用软件FINETM／Turbo，对上风向型风力机DF90的三维风轮叶片和塔架模型进行非定常数值模拟，详细分析了塔影效应对风力机气动性能的影响。结果显示：塔架的阻碍作用引起叶片载荷的剧烈变化（单叶片载荷波动20％-40％，风轮载荷波动6％-12％），与文献显示的风场试验结果一致。在此基础上从叶片表面压力、载荷和流场细节等角度分析了塔影效应的影响，揭示了三维非定常变化的发生机理，为风力机的设计运行提供参考。
关键词:
风力机
,
塔影效应
,
气动性能
,
数值模拟
仇永兴
,
康顺
工程热物理学报
使用基于速度面元法的势流数值模拟方法，以NREL Phase VI为例进行了叶片气动载荷和风轮近尾流场的数值模拟。将势流数值模拟、叶素动量理论和计算流体力学CFD方法的计算结果与实验数据进行了对比分析。结果表明使用速度面元法计算风轮绕流场具有较高的计算精度和求解效率，为大规模风力机群的流场计算和出力预报提供支撑。
关键词:
风力机
,
速度面元法
,
势流
,
数值模拟
康顺
,
尹景勋
,
刘云飞
工程热物理学报
本文以水平轴风力机为研究对象,基于动量-叶素理论和广义坐标系下的多自由度拉格朗日方程,利用模态分析方法建立了风轮、机舱和塔架耦合系统的运动方程,并用FORTRAN语言编制仿真程序.对风力机Turbowinds T600-48的固有频率和动态响应特性进行计算,并与实验数据对比分析,初步结果表明该程序的有效性.
关键词:
风力机
,
模态分析
,
固有频率
,
动态响应
杨科
,
王会社
,
徐建中
,
杜建一
,
赵晓路
工程热物理学报
新型风力机翼型开发是发展具有自主知识产权的风力机需要解决的需求及其相关的优化算法,并且建立了专门用于风力机翼型开发的优化平台,通过采用CFD方法,进行了高升阻比风力机翼型多工况点优化开发的研究,结果表明,作者使用的方法可以完成新型风力机翼型优化设计.
关键词:
风力机
,
翼型
,
优化
,
CFD
戴韧
,
王宏光
,
杨爱玲
,
陈康民
工程热物理学报
翼型气动优化设计的核心在于快速、准确的流动性能分析与快速、可靠的寻优算法。本文提出通过控制翼型表面预期流动分布，应用气动反问题方法，求解性能优化的翼型气动设计新方法。本文的翼型流动分析是基于位势流动与边界层积分方程的迭代解法。气动参数寻优采用了基于多变量搜索的加速POWELL算法，在确定的参数空间内，遍历搜索最佳性能点，可以保证最终优化解的全局性。气动反问题求解采用了壁面“喷吸气”模型。计算案例表明，本文方法的计算时间少，在流动不分离时具有与RANS同等计算精度，为快速开发低速风力机翼型提供了一个有效的设计方法。
关键词:
风力机
,
边界层
,
反问题
,
气动优化
黄宸武
,
杨科
,
廖猜猜
,
王国付
,
赵晓路
工程热物理学报
采用表面压力测量系统,在小型回流式低速风洞中开展了S809风力机专用翼型的低雷诺数(Re＜ 5×105)气动特性实验研究,获得了自由和固定转捩条件下不同雷诺数的压差升、阻力和表面压力分布特性.将为小型风力机叶片设计及相关研究提供数据支撑,并填补了该翼型低雷诺数气动特性数据的空白.
关键词:
风力机
,
S809翼型
,
低雷诺数
,
气动特性
冯消冰
,
王伟
玻璃钢/复合材料
doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2010.03.017
在大型风力机复合材料叶片的生产过程中,模具起着至关重要的作用.为了满足风力机复合材料叶片生产的关键工艺要求,采用新型的复合材料叶片模具作为核心工艺装备成为必备条件.通过对复合材料叶片模具的制作工艺研究和技术创新,使得新型模具完全满足了大型风机复合材料叶片生产的所有工艺需求.其中,模具的加热方式采用水(油)加热或电加热,要求所产生的热量可以均匀地传递到模具复合材料型面上,并达到产品叶片固化所需的温度.
关键词:
风力机
,
叶片
,
模具
,
加热
,
工艺
,
技术
