成果名称:  后掠型风力机叶片气动降载布局设计与仿真软件开发
 完成单位:  广东工业大学
 研究人员:  李德源,吕文阁,夏鸿建,黄小华,李璞,杜策之,张世亮,王占飞,何正举,邝超豪
 介绍:  

 随着风力发电的高速发展,使单机能转换更多的风能并使成本更低成了机组制造商和风电运营商追求的目标。通过合理的后掠参数设计与气动布局,后掠型风轮直径可以更大,相比直叶片风轮,在叶根载荷相近的条件下,年平均发电量可以增加 10~15%;而在相同的 发电量下,后掠型叶片可减小叶根挥舞疲劳载荷的10%以上、极端载荷降低15%以上,因而在高湍流风场下,动态载荷得到有效缓解, 提升叶片疲劳特性,在高风速下,极端载荷大幅降低,可有效提高叶片在极限风况下的生存能力。课题来源于广东省公益研究与能力建设专项资金。 将后掠叶片沿展向离散为通过带弹簧和阻尼器的万向节或转动铰相联接的多刚体系统;运用 R-W 建模方法,结合升力线气动模型,建立后掠叶片气弹耦合非线性方程。气弹耦合通过翼型入流角、攻角和诱导速度场计算中引入翼型35振动速度和扭转变形相联系。数值求解叶片气弹响应,结合结构振动模态参数,确定各阶模态气动阻尼;确定叶片气动布局参数和结构参数变化对气弹稳定性的影响规律。 针对后掠叶片气动降载布局设计进行研究,应用涡线法建立适用于新型后掠叶片的三维气动分析模型 ,可以显著提高仿真精度和效率。利用柔性多体系统理论建立后掠叶片气弹耦合模型,气弹耦合分析是后掠叶片气动布局设计及其优化时必须解决的问题,研究具有前瞻性。该项目发表4篇EI论文,5篇软著,申请4项发明专利,授权1项。 该项目在实验室计算的结果,与现有数据对比是符合实际情况的,但整体对比数据还比较少,将来可以多和实际情况对比,并进行一些修正,进一步满足实际应用需求。 首先输入风力机叶片翼型的的截面参数和整体的后掠参数,通过本项目编写的程序可以计算后掠风机叶片不同的参数设置,对风机叶片的功率,扭矩,推力以及颤振稳定型问题进行分析,对与实际后掠风力机叶片的设计与开发具有指导意义。

 登记号:  
 登记日期:  2024/9/24
 研究起止时间:  2017-01-01至2020-12-31
 成果应用行业:  制造业
 高新科技领域:  新能源与高效节能
 学科分类:  
 鉴定单位:  广东省科学技术厅
 评价日期:  2022/1/12
 登记办理状态:  公示中
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