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

1、本論文基于汕頭大學(xué)環(huán)境與能源科學(xué)研究所的一個(gè)國家自然科學(xué)基金課題“考慮葉片柔性變形的風(fēng)力機(jī)氣動彈性問題研究”。首先通過BEM修正模型和Pitt-Peter模型,推導(dǎo)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(jī)組柔性葉片工作過程中發(fā)生大尺度變形的特點(diǎn),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(fēng)力機(jī)在風(fēng)剪切、風(fēng)湍流、偏航、葉片槳距角和風(fēng)輪轉(zhuǎn)速變化過程中誘導(dǎo)因子的漸變機(jī)理和結(jié)構(gòu)

2、動態(tài)響應(yīng)。運(yùn)用MATLAB進(jìn)行編程,對某5MW風(fēng)力機(jī)進(jìn)行動態(tài)誘導(dǎo)因子和結(jié)構(gòu)動態(tài)響應(yīng)計(jì)算。對比了幾種不同模型的計(jì)算結(jié)果。主要做了以下方面的工作:
　　(1)分析風(fēng)力機(jī)葉片穩(wěn)態(tài)空氣動力學(xué)基本理論,對葉素動量理論進(jìn)行修正并建立模型,分析計(jì)算所得到的氣動特性并與GHBladed計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較,確定穩(wěn)態(tài)氣動模型的準(zhǔn)確性。
　　(2)在葉素動量理論修正模型的基礎(chǔ)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(fēng)力機(jī)在是否考慮風(fēng)

3、剪切以及風(fēng)湍流、偏航、葉片槳距角和風(fēng)輪轉(zhuǎn)速變化過程中誘導(dǎo)因子的漸變機(jī)理。運(yùn)用MATLAB進(jìn)行編程,對某5MW風(fēng)力機(jī)進(jìn)行動態(tài)誘導(dǎo)因子計(jì)算,建立起誘導(dǎo)因子的動態(tài)描述,對其漸變機(jī)理進(jìn)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(fēng)輪的結(jié)構(gòu)反饋模型,葉片揮舞運(yùn)動、葉片擺振運(yùn)動、葉片扭轉(zhuǎn)運(yùn)動,通過建立這三個(gè)方向上的結(jié)構(gòu)動力學(xué)方程,將結(jié)構(gòu)變形的計(jì)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(