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大型风力机全机风振响应和等效静力风荷载
  • ISSN号:1008-973X
  • 期刊名称:浙江大学学报(工学版)
  • 时间:2014
  • 页码:686-692
  • 分类:TK83[动力工程及工程热物理—流体机械及工程] TU279[建筑科学—建筑设计及理论]
  • 作者机构:[1]南京航空航天大学土木工程系,江苏南京210016, [2]南京航空航天大学江苏省风力机设计高技术研究重点实验室,江苏南京210016, [3]同济大学土木T程防灾国家重点实验室,上海200092
  • 相关基金:国家“973”重点基础研究发展规划资助项目(2014CB046200); 国家自然科学基金资助项目(51208254); 江苏省自然科学基金资助项目(BK2012390); 南京航空航天大学基本科研业务费资助项目(NN2012024,56YAH12010)
  • 相关项目:复杂环境中超大型冷却塔风振机理与等效静风荷载研究
中文摘要:

建立新一代超大功率风力机系统,考虑风轮离心力的"风轮-机舱-塔体-基础"一体化有限元模型,输入采用基于谐波叠加法和叶素-动量理论计算的考虑风轮旋转、塔架-风轮模态和气动相干效应的脉动风荷载;结合考虑结构背景、共振及耦合项的风振精细化计算方法,研究风力机塔-轮系统的风振响应、等效静力风荷载(ESWL)和动力放大系数的分布特性.结果表明:新一代大型风力机塔-轮系统的风振呈现多模态耦合、多振型响应和多目标等效3个显著特征,其中塔架中上部和风轮由共振响应主导,塔架底部背景和共振响应相当,背景和共振交叉项影响不能忽略.

英文摘要:

The integrated finite element model consisting of the rotor, the nacelle, the tower and the basis of 5 MW new generation wind turbine system was established. The harmony superposition method and blade-element momentum (BEM) theory were used to calculate the simulation of wind loads on tower-rotor system, which considers the rotational effect, tower-blades modal and aerodynamic interaction effects. The wind induced responses, equivalent static wind load (ESWL) and dynamic amplified coefficients of wind turbine tower-rotor system were analyzed combined with the calculating method, which could consider the coupled effect between the resonant modes, and the cross term of resonant and background responses. Results showed that the wind induced responses and ESWL were characterized with complicated wind loads, multimode buffeting responses, and multiple equivalent objectives for equivalent static wind loads. The resonant component had more contribution to wind-induced response and ESWL in middle upper part and wind rotors. The background responses were similar with the resonant responses in the bottom tower. Cross term between background and resonant components had important effect.

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期刊信息
  • 《浙江大学学报:工学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:浙江大学
  • 主编:岑可法
  • 地址:杭州市浙大路38号
  • 邮编:310027
  • 邮箱:xbgkb@zju.edu.cn
  • 电话:0571-87952273
  • 国际标准刊号:ISSN:1008-973X
  • 国内统一刊号:ISSN:33-1245/T
  • 邮发代号:32-40
  • 获奖情况:
  • 2000年获浙江省科技期刊质量评比二等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:21198