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基于自由涡尾迹方法的大型风力机动态响应和尾迹研究
  • ISSN号:1000-4750
  • 期刊名称:《工程力学》
  • 时间:0
  • 分类:TK83[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
  • 作者机构:[1]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
  • 相关基金:国家973计划项目(2014CB046200); 江苏省自然科学基金项目(BK2012390); 江苏高校优势学科建设工程项目
中文摘要:

针对大型风力机,在当作柔性和刚性风力机时,可以通过气动和结构耦合动力学用来研究两者尾迹和载荷的区别。在设计和校核阶段,需要考虑风力机结构载荷影响的动态特性和气动性能变化。采用非定常自由涡尾迹方法计算尾迹形状和气动载荷。在考虑气动载荷、惯性载荷和重力载荷影响下,分析了叶片挥舞和摆振动态响应。采用模态法建立起风力机解耦动力学方程,并且进行数值求解该方程。结果表明:风力机考虑柔性变形后,对尾迹形状、动态响应和气动性能产生一定影响。这种柔性和刚体风力机的差异表明气动结构耦合效应对风力机的设计和性能计算具有重要意义。

英文摘要:

The aerodynamics and structural dynamics are combined to investigate wake and load differences for flexible and rigid large-scale wind turbines. In the design and checking stages, the dynamic situations and performance in wind turbine operations are considered. The unsteady free-wake method is used to calculate the wake geometries and the aerodynamic loads. The effect of aerodynamic loads, inertial loads and gravitational load are taken into account to obtain the dynamic characteristics of rotating flap/edgewise couple blade. The modal superposition method is also used to build the decoupled dynamics equations for the blade, which is then solved numerically. The results show that the wake, the aerodynamic performance and dynamic response are affected when the flexible of wind turbine is considered. The difference in dynamic loads between the flexible and rigid wind turbines shows that the aerodynamics/structure coupling effect is of significance in both wind turbine design and performance calculation.

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期刊信息
  • 《工程力学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国力学学会
  • 主编:袁驷
  • 地址:北京清华大学新水利馆114号
  • 邮编:100084
  • 邮箱:gclxbjb@tsinghuae.du.cn
  • 电话:010-62788648
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-4750
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2595/O3
  • 邮发代号:82-862
  • 获奖情况:
  • 1999年获在物理、力学类刊物中影响因子位居第二(0...
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,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),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:32789