柔性風輪的動態(tài)氣動特性與結(jié)構(gòu)動態(tài)響應分析.pdf

1、本論文基于汕頭大學環(huán)境與能源科學研究所的一個國家自然科學基金課題“考慮葉片柔性變形的風力機氣動彈性問題研究”。首先通過BEM修正模型和Pitt-Peter模型,推導出非定常流下的動態(tài)入流模型。利用四階Runge-Kutta法求解動態(tài)入流模型中的一階微分方程?？紤]大型機組柔性葉片工作過程中發(fā)生大尺度變形的特點,加入柔性結(jié)構(gòu)變形對動態(tài)入流模型的反饋。分別研究風力機在風剪切、風湍流、偏航、葉片槳距角和風輪轉(zhuǎn)速變化過程中誘導因子的漸變機理和結(jié)構(gòu)

2、動態(tài)響應。運用MATLAB進行編程,對某5MW風力機進行動態(tài)誘導因子和結(jié)構(gòu)動態(tài)響應計算。對比了幾種不同模型的計算結(jié)果。主要做了以下方面的工作:
　　(1)分析風力機葉片穩(wěn)態(tài)空氣動力學基本理論,對葉素動量理論進行修正并建立模型,分析計算所得到的氣動特性并與GHBladed計算結(jié)果進行比較,確定穩(wěn)態(tài)氣動模型的準確性。
　　(2)在葉素動量理論修正模型的基礎上引入動態(tài)入流模型,建立柔性葉片動態(tài)的氣動模型,分別研究風力機在是否考慮風

3、剪切以及風湍流、偏航、葉片槳距角和風輪轉(zhuǎn)速變化過程中誘導因子的漸變機理。運用MATLAB進行編程,對某5MW風力機進行動態(tài)誘導因子計算,建立起誘導因子的動態(tài)描述,對其漸變機理進行研究分析,得到適合柔性葉片翼型的動態(tài)入流模型及分析方法。
　　(3)確定柔性風輪的結(jié)構(gòu)反饋模型,葉片揮舞運動、葉片擺振運動、葉片扭轉(zhuǎn)運動,通過建立這三個方向上的結(jié)構(gòu)動力學方程,將結(jié)構(gòu)變形的計算結(jié)果反饋給動態(tài)氣動模型。
　　(4)將柔性結(jié)構(gòu)反饋模型和(