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风力机叶片三维设计与混合参数化建模方法研究
  • ISSN号:1002-0470
  • 期刊名称:《高技术通讯》
  • 时间:0
  • 分类:TP391.9[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:北京交通大学机械与电子控制工程学院,北京100044
  • 相关基金:国家自然科学基金(51175029)资助项目.
中文摘要:

为实现风力机叶片的三维参数化设计与建模,建立了包含风力机翼型轮廓线以及弦长分布和扭角分布的混合参数化数学模型。用综合翼型泛函集成理论与Bezier曲线拟合的混合建模方法,以拟合标准偏差最小为目标,对风力机翼型形状函数参数的最优值进行迭代求解,同时对弦长分布和扭角分布进行修正和参数化表达,从而获得了更加光顺的风力机叶片外形。以设计1.2kW小型风力机叶片为例,根据叶片不同部位的工况要求采用3种风力机专用翼型,基于叶素风能利用系数最大化方法获得了风力机几何参数,并用58个参数对风力机叶片进行了参数化建模。研究表明,混合建模方法在满足几何精度要求的前提下可以用较少的参数完成风力机叶片的参数化表达。

英文摘要:

For realization of wind turbine blades' parametric design and modeling, a hybrid parametric mathematical model containing airfoil profile, chord length distribution and torsion angle distribution was established. A hybrid modeling method of synthesizing the functional integration theory for airfoil profile and the Bezier curve fitting was used to iteratively solve the optimal parameter values of wind turbines' shape function with the goal of achieving the minimum standard deviation in fitting, concurrently, airfoil the chord distribution and the twist angle distribution were modified and parameterically expressed, thus a smoother wind turbine blade was obtained. A 1.2kW small wind turbine was taken as an example. Three kinds of airfoils were adopted for it accrording to the opertating condi- tions of different parts of its blades. The geometrical parameters of the turbine' s blades were obtained by using the method of maximum of blade element' s wind energy utilization coefficient, and the wind turbine' s blades were modeled by 58 parameters. The research shows that the hybrid modeling method can be used to complete the para- metric expression of wind turbine blades with less parameters in the premise of satisfying the geometric precision.

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期刊信息
  • 《高技术通讯》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中华人民共和国科学科技部
  • 主办单位:中国科学技术信息研究所
  • 主编:赵志耘
  • 地址:北京市三里河路54号
  • 邮编:100045
  • 邮箱:hitech@istic.ac.cn
  • 电话:010-68514060 68598272
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-0470
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2770/N
  • 邮发代号:82-516
  • 获奖情况:
  • 《中国科学引文数据》刊源,《中国科技论文统计与分析》刊源
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,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),英国英国皇家化学学会文摘
  • 被引量:12178