水平軸風(fēng)機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)性能的時(shí)域仿真研究.pdf

1、對(duì)于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，葉片作為唯一的汲取能量的部件，在整個(gè)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)中處于至關(guān)重要的地位。本文就是研究時(shí)域內(nèi)葉片以及整機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)性能。
　　首先，需要仿真出與自然界比較一致的風(fēng)速序列。本文在已知Von Karman功率譜密度函數(shù)的情況下，選擇利用自回歸滑動(dòng)平均（ARMA）模型來(lái)仿真風(fēng)速。在此過(guò)程中，首先進(jìn)行開創(chuàng)性的模型定階工作，這樣得到的ARMA模型的階數(shù)將能夠更為符合Von Karman譜。隨后，在得到了滿足可逆性和穩(wěn)定性條件

2、的模型系數(shù)后，建立起短期風(fēng)速模型。通過(guò)對(duì)ARMA模型仿真結(jié)果的分析，并與已有的風(fēng)速模型進(jìn)行比對(duì)，結(jié)果表明，該模型能夠產(chǎn)生滿足研究需要的風(fēng)速序列。
　　本文的第二個(gè)工作，就是將仿真產(chǎn)生的風(fēng)速序列作為輸入量，利用AeroDyn和YawDyn程序，研究在自然隨機(jī)風(fēng)作用下，動(dòng)量-葉素理論仿真出來(lái)的葉片和整機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)性能。分別針對(duì)是否考慮葉片揮舞運(yùn)動(dòng)，支撐結(jié)構(gòu)是固定式亦或是浮式兩種情況進(jìn)行了計(jì)算和比較。結(jié)果表明，葉片揮舞運(yùn)動(dòng)對(duì)于風(fēng)機(jī)性能