题名 大气边界层中风力机载荷及功率特性的实验研究
1
作者
郭兴铎 李银然 李仁年 魏魁 马清东
机构
兰州理工大学能源与动力工程 学院 甘肃省风力机工程技术研究中心
出处
《太阳能学报》
北大核心
2025年第1期9-16,共8页
基金
甘肃省科技计划(22JR5RA231) 甘肃省高等学校产业支撑计划(2022CYZC-27) 兰州理工大学优秀博士学位论文培育计划。
文摘
该文在风洞中构建出两种平均风切变指数和湍流强度的大气边界层风场,并开展均匀来流和大气边界层条件下风力机载荷及功率特性的实验研究。结果表明:风力机偏航运行时,机组轴向载荷减小,疲劳载荷增大,随着偏航角增大,风轮功率系数减小,最优叶尖速比降低。在大气边界层来流条件下,风轮平均倾覆力矩系数和功率系数较均匀来流增大,机组疲劳载荷、极端载荷,及输出功率的非定常特性显著增加,且功率系数的概率分布更符合高斯分布。此外,风轮功率系数频谱与大气边界层来流速度频谱存在一定程度的关联性,在耦合区间出现Φ_(p)/Φ_(u)-f^(-2)的幂率关系。而功率系数频谱在超过约3倍转频后基本维持水平趋势,表明湍流来流与输出功率的调制作用在该频率处开始解耦,解耦后风力机功率输出受湍流来流的影响较弱,其功率谱响应主要取决于风轮的自身特性。
关键词
水平轴风力机 大气边界层 湍流 功率 载荷 风洞实验
Keywords
horizontal axis wind turbines atmospheric boundary layer turbulence power load wind tunnel experiment
分类号
TK89
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
题名 前缘圆柱对风力机翼型气动性能及冲蚀磨损影响研究
2
作者
李德顺 胡智豪 赵慧廷 吴朝贵 范强强
机构
兰州理工大学能源与动力工程 学院 甘肃省风力机工程技术研究中心 甘肃省 流体机械及系统重点实验室
出处
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期166-173,共8页
基金
国家自然科学基金(52166014) 甘肃省基础研究创新群体项目(21JR7RA277) 兰州理工大学红柳杰出青年人才资助计划。
文摘
为研究风沙环境下流动控制方式对于NACA 0012翼型气动性能和冲蚀磨损的影响,通过在风力机翼型前缘布置微小圆柱来控制气流流动,采用离散项模型和SST k-ω湍流模型对控制翼型进行数值计算。结果表明:攻角较小时,微小圆柱处于X=0.04、Y=-0.03位置时控制效果最佳,可抑制流动分离,相比原翼型升阻比提高149.72%;微小圆柱处于X=0.02、Y=-0.02位置时翼型冲蚀磨损的减小量最大,相比原翼型减小97.66%;微小圆柱处于最优区域时翼型升阻比提高的同时冲蚀磨损量也会减小。
关键词
风力机 风沙环境 翼型 流动控制 磨损 气动性能 数值模拟
Keywords
wind turbines sandy environment airfoils flow control erosion aerodynamic performance numerical simulation
分类号
TK83
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
题名 湍流条件下风力机翼型动态气动特性研究
3
作者
郭兴铎 李银然 李仁年 臧志昭
机构
兰州理工大学能源与动力工程 学院 甘肃省风力机工程技术研究中心
出处
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期556-563,共8页
基金
甘肃省优秀博士生项目(22JR5RA231) 甘肃省高等学校产业支撑计划项目(2022CYZC-27) +1 种基金 兰州理工大学优秀博士学位论文培育计划 甘肃省教育厅:优秀研究生‘创新之星项目2022CXZX-433’。
文摘
基于CDRFG方法生成湍流入口边界,采用大涡模拟(LES)研究湍流条件下风力机翼型的动态气动特性。结果表明:在翼型俯仰振荡过程中,相同攻角时,下俯过程的升力系数脉动较上仰过程更加明显。在湍流来流条件下,升力系数的分布相对紊乱,且带有不同幅度的突变特性,其脉动特性较均匀来流显著增加,迟滞环纵向波动范围增大,非定常特性加剧,且平均攻角越小,湍流对升力系数脉动特性的影响越明显。湍流对翼型表面压力波动的影响主要位于前缘区域,前缘点脉动压力对湍流来流的响应强烈,沿弦向逐渐往后,翼型表面脉动压力对湍流来流的响应逐渐减弱。
关键词
风力机 翼型 湍流 大涡模拟 空气动力学
Keywords
wind turbines airfoils turbulence large eddy simulation aerodynamics
分类号
TK89
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
题名 风沙环境下风力机叶片冲蚀磨损的数值研究
被引量：19
4
作者
李德顺 王成泽 李银然 李仁年 马瑞洁
机构
兰州理工大学能源与动力工程 学院 甘肃省风力机工程技术研究中心 甘肃省 流体机械及系统重点实验室
出处
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第3期627-632,共6页
基金
国家自然科学基金(51166009 51766009) +1 种基金 国家重点基础研究发展(973)计划(2014CB046201) 甘肃省自然科学基金(145RJZA059)
文摘
基于N-S方程，结合RNG κ-ε湍流模型和DPM模型对风沙环境下风轮的冲蚀磨损行为进行数值计算。通过分析不同颗粒直径和浓度下风轮的冲蚀磨损特性，研究风沙对风力机叶片冲蚀磨损的主要部位，以及叶片磨损与颗粒粒径和沙尘浓度的关系。研究发现，叶片磨损最严重的区域位于叶片前缘部分，次严重区域为叶片压力面；颗粒粒径对叶片磨损区域和磨损速率的大小影响显著；颗粒浓度对磨损位置影响很小，叶片的磨损速率随着颗粒浓度的增加呈线性规律增加。
关键词
风沙环境 风力机叶片 冲蚀磨损速率 DPM模型 颗粒粒径 沙尘浓度
Keywords
sandy environment wind turbine blade erosion rate DPM model particle size particle concentration
分类号
TK83
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
题名 错列风力机尾流的实验研究
被引量：5
5
作者
杨瑞 许世海 王小丽 王强 张志勇
机构
兰州理工大学能源与动力工程 学院 兰州理工大学甘肃省风力机工程技术研究中心
出处
《兰州理工大学学报》
CAS
北大核心
2016年第3期67-70,共4页
基金
国家自然科学基金(11162009) 教育部博士点基金(1106ZBA004)
文摘
为了更好地研究水平轴风力机的尾流结构及其对下游风力机出力性能的影响,将两台风力机错列布置,使用压差式精密风速仪和手持风速仪对风力机的尾流场进行了测量.通过比较单风力机和两台错列布置风力机的速度、压力和诱导速度,分析了风力机之间的尾流干扰问题.结果表明,上游风力机的尾流会使下游风力机的来流风速小于设计风速.两台风力机尾流重叠区的湍流度增加,尾流干扰增强,随着测量间距的增大,轴向速度先减小后增大.下游风力机5倍风轮直径处,尾流场速度基本恢复到主流速度.
关键词
错列布置 风力机 尾流 实验研究
Keywords
stagger arrangement wind turbine wake experimental research
分类号
TK83
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
题名 串列风力机三维尾流场的实验研究
被引量：5
6
作者
杨瑞 张志勇 王强 王小丽
机构
兰州理工大学能源与动力工程 学院 兰州理工大学甘肃省风力机工程技术研究中心
出处
《兰州理工大学学报》
CAS
北大核心
2017年第5期60-64,共5页
基金
国家自然科学基金(11162009) 国家国际科技合作专项(2014DFR60990)
文摘
为了提高风电场效率,减小上游风力机尾流对下游风力机的影响,风电场中风力机的布置形式尤为重要.利用轴流式风机提供来流风速,使用三维超声波风速仪获得两台100 W水平轴风力机在不同串列间距时的尾流场速度分布及尾迹流动扩散规律.结果表明:在同一测量断面上随着径向距离的增大,轴向速度先增大后减小;随着串列间距的增大,相同测量断面上轴向速度逐渐增大,径向速度的波动幅值和频率减小,切向速度波动幅值减小.当径向距离为2倍风轮半径时,尾流流场中切向速度的波动幅值相差不大;串列间距不变时,随着轴向距离的增大,轴向速度逐渐增大,且速度变化幅度逐渐趋于平缓,速度峰值也由风轮中心沿径向向外推移,径向速度和切向速度的波动幅值减小.上游风力机的存在使得尾流流场中径向速度和切向速度的波动幅值增大,同时使得下游风力机输出功率减小.风电场规划中应尽量避免风力机串列布置.
关键词
风力机 串列布置 三维尾流场 实验研究
Keywords
wind turbine tandem arrangement three-dimensional wake flow field experimental study
分类号
TK83
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
题名 不同布置方案风力机尾流及相互作用的实验研究
被引量：3
7
作者
杨瑞 王小丽 王强 张志勇
机构
兰州理工大学能源与动力工程 学院 甘肃省风力机工程技术研究中心
出处
《西华大学学报（自然科学版）》
CAS
2016年第3期80-88,共9页
基金
国家自然科学基金(11162009)
文摘
以不同布置方案的风力机尾流场为研究对象,运用压差式风速仪对风力机尾流场的相互作用进行研究。对于2台风力机,当下游风力机(第2台风力机)全部或部分置于上游风力机(第1台风力机)的尾流场时,对下游风力机的尾流场进行测量。实验结果表明:当下游风力机全部置于上游风力机尾流场时,近尾流场受上游风力机尾流的影响较大,远尾流场受上游风力机尾流的影响较小,当两风力机轴向距离5D时,上游风力机对下游风力机的影响整体较小,且来流逐渐融合,表现出小幅度波动现象;当下游风力机部分置于上游风力机尾流场时,处于尾流场中的部分受上游风力机尾流(主要是叶尖涡)的影响,与尾流区外的相比,该部分的尾流区速度损失严重,但稳定性较好,当风力机横向距离大于1.5D时,随着横向距离的增大,轴向速度逐渐增大;随着轴向距离的增大,2种布置方案下轴向速度的变化幅度均逐渐减小。
关键词
风力机尾流场 布置方案 相互作用 轴向速度 轴向诱导速度 实验研究
Keywords
wake of wind turbine layout interaction axial velocity axial induced velocity experimental study
分类号
TK83
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
题名 串列风力机尾流场的实验研究
被引量：7
8
作者
杨瑞 王久鑫 张昇龙 夏巍巍
机构
兰州理工大学能源与动力工程 学院 兰州理工大学甘肃省风力机工程技术研究中心
出处
《兰州理工大学学报》
CAS
北大核心
2015年第1期60-64,共5页
基金
国家自然科学基金(11162009)
文摘
为了合理的布置风力机,尽量减小风力机尾流的影响,提高风电场的效率,同时为大型风力机的尾流场研究提供参考依据.利用轴流式风机提供来流风速,使用压差式精密风速仪和手持风速仪对两台串列风力机的尾流场进行实验研究,获得尾流区域的速度场、压力场及诱导速度场的分布规律.结果表明,上风向风力机的尾流对下风向风力机的功率有很大的影响,随着串列间距的增大,影响逐渐减小.对于无下风向风力机时,在同一测量断面处的风速随着半径的增大而逐渐减小.而在不同测量断面处,随着测量间距的增大,速度也逐渐减小.对于有下风向风力机时,在同一测量断面处的风速随着测量半径的增大先增大后逐渐减小.对于不同测量断面,随着测量间距和串列间距的增大,在同一角度的速度的变化趋势逐渐减缓.通过尾流的诱导速度曲线可以发现,在同一测量断面处的诱导速度随测量半径的增大呈下降趋势.而对于不同截面,同一角度的诱导速度曲线会相互交叉.
关键词
风力机 实验研究 速度场 功率 诱导速度场
Keywords
wind turbine experimental research velocity field power induced velocity field
分类号
TK81
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
题名 风力机叶片涂层风沙冲蚀磨损特性的风洞试验研究
被引量：5
9
作者
李德顺 梁恩培 李银然 赵煜 徐梦飞 余牧遥
机构
兰州理工大学能源与动力工程 学院 甘肃省风力机工程技术研究中心 甘肃省 流体机械及系统重点实验室
出处
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第6期196-203,共8页
基金
国家自然科学基金(51766009 51566014) +1 种基金 甘肃省基础研究创新群体项目(21JR7RA277) 兰州理工大学红柳杰出青年人才资助计划。
文摘
传统的挟沙冲蚀试验台与风沙风洞难以构建均匀风沙流场,难以准确反映风力机叶片的风沙磨损特性。因此,在改造的风沙风洞中,通过对风力机叶片平板试样开展涂层冲蚀磨损试验,探究不同冲击速度、冲击角度及有效截面质量流率对风力机叶片涂层材料冲蚀特性的影响规律。试验结果表明:有效颗粒质量流率一定时,在相同冲击速度与冲击时间内,磨损量在冲击角度约为30°时达到最大。小于30°时,磨损量随冲击角度的增大而快速增加,大于30°时磨损量随冲击角度的增大而逐渐降低;磨损量随冲击速度的增大而增大;磨损量随有效颗粒质量流率的增大而呈线性增大趋势;切削磨损量与总磨损量有相同趋势,冲击磨损量随着冲击角度的增大而逐渐增大。
关键词
风洞 气固两相流 风力机叶片 涂层材料 固体颗粒冲蚀 冲击速度 冲击角度
Keywords
wind tunnel gas-solid two-phase flow wind turbine blades coating material solid particle erosion impact velocity impact angle
分类号
TK83
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
题名 极端风况下风力机的动态失速研究
被引量：3
10
作者
李仁年 郑利凯 李德顺 李银然 金俊俊 赵振希
机构
兰州理工大学能源与动力工程 学院 兰州理工大学甘肃省 流体机械及系统重点实验室 兰州理工大学甘肃省风力机工程技术研究中心
出处
《兰州理工大学学报》
CAS
北大核心
2019年第3期51-55,共5页
基金
国家自然科学基金(51166009,51566011) 国家重点基础研究发展计划(973计划)(2014CB046201) +1 种基金 甘肃省自然科学基金(1308RJZA283) 甘肃省高等学校科研项目(2013A-026)
文摘
根据IEC标准与GL准则定义极端风速模型对某1.5 MW的水平轴风力机进行数值模拟计算,研究极端风况下风轮转矩、空气动力系数等的变化规律.研究发现,风力机在非稳态工况下运行时,高风速时风轮的转矩与低风速时风轮的转矩变化规律相比有明显差异,叶根到叶尖产生不同程度的失速.在风速增大和减小的不同过程中,非稳态工况下风轮转矩、升力系数和阻力系数随攻角的变化有显著地差别,叶轮的升力系数和阻力系数的最大值均高于稳态下的系数.
关键词
风力机 极端风况 非定常 动态失速 数值模拟
Keywords
wind turbine extreme wind condition unsteadiness dynamic stall numerical simulation
分类号
TK83
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
题名 风力机叶片气动弹性工程简化模型的探索分析
被引量：2
11
作者
李仁年 申慧渊
机构
兰州理工大学能源与动力工程 学院 甘肃省风力机工程技术研究中心
出处
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第9期1497-1502,共6页
基金
国家重点基础研究发展(973)计划(2007CB714605)
文摘
为了在工程应用中快速方便地处理风力机叶片的气动弹性问题,往往需要将具体的风力机叶片进行适当的简化处理。该文由此目的出发,通过对以往经验的归纳分析,得到在地面固有频率测试时风力机叶片模型可简化为以相对半径0.500处截面为特征截面的等截面梁,而实际工况下的风力机叶片模型可简化为以相对半径0.875处截面为特征截面的等截面梁,以方便今后风力机叶片气动弹性问题的快速工程建模分析。最后与风力机工程中解决叶片气动弹性问题惯用的建模方法进行比较,以验证其合理性。
关键词
风力机叶片 气动弹性 频率 特征截面 介观 附着边界层
Keywords
wind-turbine blade aeroelastic frequency characteristic section mesoscopic cling boundary layer
分类号
TK83
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
题名 风力机尾流影响沙尘输运的实验研究
被引量：1
12
作者
马高生 霍春玉 李德顺 常吉祥
机构
兰州理工大学能源与动力工程 学院 甘肃省风力机工程技术研究中心
出处
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期444-450,共7页
基金
国家自然科学基金(52166014,51766009) 甘肃省基础研究创新群体项目(21JR7RA277) 兰州理工大学红柳杰出青年人才资助计划。
文摘
通过在风洞中构建符合强沙尘暴特征的风沙流场,开展不同叶尖速比下风力机尾流对沙尘输运特性影响的实验研究。结果表明:风轮旋转对沙尘输运具有明显阻挡作用,叶尖涡和中心涡造成沙尘的局部聚集现象,且上叶尖涡发生区域的聚集效应更加显著。尾流不同位置处的横向剖面沙尘聚集呈圆弧带分布,风力机后5D时沙尘在横向截面分布趋于均匀。另外,叶尖速比越大,上叶尖涡聚集效应越强,且与中心涡沙尘聚集分界越明显;低叶尖速比时,下叶尖涡对沙尘的聚集效应不明显,高叶尖速比时,下叶尖涡对沙尘的聚集效应更加明显;叶尖速比越大,风力机的阻沙效果越好。
关键词
风力机 沙尘 风洞 沙尘输运 聚集现象
Keywords
wind turbines sand dust wind tunnel dust transport cluster formation
分类号
TK81
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
题名 颗粒直径对风力机翼型动态失速特性的影响研究
被引量：2
13
作者
李德顺 何婷 王清
机构
兰州理工大学能源与动力工程 学院 甘肃省风力机工程技术研究中心
出处
《太阳能学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第12期207-213,共7页
基金
国家自然科学基金(52166014 51766009) +2 种基金 甘肃省基础研究创新群体项目(21JR7RA277) 直升机旋翼动力学重点实验室开放基金(JZX7Y201911SY004001) 兰州理工大学红柳优秀青年人才资助计划(2022)。
文摘
采用CFD方法对风力机翼型在不同直径颗粒下的动态失速特性进行建模与数值模拟。首先,针对二维NACA 0012翼型,采用SST k-ω湍流模型对连续相与离散相耦合进行建模数值;其次,验证SST k-ω湍流模型的准确性,并对离散相模型进行可行性分析;最后,分析颗粒直径对翼型动态失速气动性能和翼型周围流场的影响,同时给出不同直径颗粒的质量浓度分布规律。研究表明:当颗粒直径小于50μm时,颗粒直径越大,升力系数变化越大,翼型前缘附近的涡量也越大,大量颗粒聚集在翼型的吸力面;当颗粒直径为50μm时,翼型运动到振荡周期的任何攻角下,升力系数都在减小,翼型前缘处的流场发生改变,涡量减小,涡强减小,大量颗粒聚集在翼型压力面,分离点后移;当颗粒直径大于50μm时,在大攻角下影响较大,小攻角下影响较小,且升力系数都在减小,翼型前缘附近的涡量随颗粒直径的增加而减小,大量颗粒聚集在翼型整个压力面上。
关键词
风力机 翼型 动态失速 颗粒直径 气动性能
Keywords
wind turbines airfoil dynamic stall particle diameter aerodynamic performance
分类号
TK83
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
题名 水平轴风力机三维尾流场的实验研究
14
作者
杨瑞 王小丽 王强 张志勇
机构
兰州理工大学能源与动力工程 学院 兰州理工大学甘肃省风力机工程技术研究中心
出处
《兰州理工大学学报》
CAS
北大核心
2017年第4期66-70,共5页
基金
国家国际科技合作专项(2014DFR60990) 国家自然科学基金(11162009)
文摘
以100W水平轴风力机为研究对象,利用三维超声波风速仪在风轮下游进行尾迹流场的速度测量.采用超声波时差法,获得风轮下游的三维尾流场信息.实验结果表明:风轮下游尾迹区内的流动存在明显的三维特性.由于风轮旋转和来流衰减,使得风力机尾迹区轴向速度存在严重的亏损,且尾迹区轴向速度亏损随着风轮下游轴向距离的增大逐渐减弱.但由于风轮旋转时叶尖涡脱落,在距测量中心径向较远处出现高速度区域.径向速度和切向速度在3倍风轮直径截面处最大,随着轴向距离的增大逐渐减小,且径向速度和切向速度的波动频率随着径向距离的增大逐渐减小.尾流场的湍流强度在风轮旋转半径内高于半径外,随着轴向距离的增大,湍流度先增大后减小,在远尾流区与大气来流逐渐融合,且流动逐渐趋于稳定,在8倍风轮直径位置处适合布置下游风力机.
关键词
水平轴风力机 三维尾流场 实验研究
Keywords
horizontal-axis wind turbine, 3D flow field of wake experimental study
分类号
TK83
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
题名 对旋双风轮风力机载荷特性风洞实验研究
15
作者
李德顺 李志渊 刘磊磊 李仁年
机构
兰州理工大学能源与动力工程 学院 甘肃省风力机工程技术研究中心 甘肃省 流体机械及系统重点试验室
出处
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期263-269,共7页
基金
国家自然科学基金(52166014) 甘肃省基础研究创新群体项目(21JR7RA277) +1 种基金 兰州理工大学红柳杰出青年人才资助计划 甘肃省科技计划(20JR5RA445)。
文摘
为阐明对旋双风轮风力机前后风轮之间的载荷影响规律,基于风洞实验,测量对旋双风轮风力机3个正交方向的力和力矩,研究前后风轮间距和叶尖速比对载荷特性的影响规律。研究发现:高叶尖速比时,单风轮偏航力矩存在明显波动,而对旋双风轮风力机偏航力矩减小,且波动减弱;对旋双风轮风力机间距的变化影响前后风轮所承受的载荷占比,后风轮载荷占比随间距的增大而减小,这是由前后风轮之间所产生复杂的流动及湍流结构所致;虽然前后风轮的推力Fx和倾覆力矩My随叶尖速比的增大均有一定减小,但前后风轮的倾覆力矩Mx和偏航力矩Mz的方向相反,表明对旋双风轮风力机的前后风轮具有一定抵消倾覆力矩和偏航力矩的作用。
关键词
风力机 风洞实验 气动载荷 叶尖速比 双风轮风力机
Keywords
wind turbine wind tunnel experiment aerodynamic load tip speed ratio double-turbine wind turbine
分类号
TK81
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
题名 基于流固耦合的风力机预应力模态分析
被引量：9
16
作者
杨瑞 张志勇 王强 王小丽
机构
兰州理工大学能源与动力工程 学院 兰州理工大学甘肃省风力机工程技术研究中心
出处
《兰州理工大学学报》
CAS
北大核心
2018年第3期57-61,共5页
基金
国家自然科学基金(11162009)
文摘
以某1.5 MW水平轴风力机风轮为研究对象,考虑风轮旋转气动力和结构的流固耦合效应,运用ANSYS Workbench有限元分析软件,计算出不同风速时风轮旋转气动力与结构流固耦合作用下的压力.将压力作为输入载荷对风轮结构进行静力学分析,进而转换为预应力条件下的模态分析.结果表明:风力机运行时,叶尖处的变形最大,叶片上距离叶根3/4段处和叶根部有明显的应力集中;最大应力在额定风速以前随着风速的增大而增大,额定风速以后变化较小;叶片最大变形量随着风速的增大而增大;旋转效应使得风轮各阶模态所对应的频率增大.
关键词
风轮 数值模拟 流固耦合 预应力 模态分析
Keywords
rotor of wind turbine numerical simulation fluid-structure interaction prestress modal analysis
分类号
TK83
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
题名 大型近海水平轴风力机转轮的空气动力学性能优化判据
被引量：5
17
作者
程兆雪 李仁年 杨从新 胡文瑞
机构
兰州理工大学 中国科学院力学研究 所
出处
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2010年第1期12-18,共7页
基金
国家“973重点基础研究发展计划”资助项目(2007CB714605)
文摘
以近海风能工程为研究目标，对具有不同特性参数（设计风速、叶尖线速度和转轮实度）的大容量（1—10MW）风力机转轮的气动性能与几何特性进行分析与研究．首先提出大型机组转轮气动性能优化判据：在其直径最小的前提下具有尽可能高的年可用风能特性因数以及与之相关的风能利用系数，因而可捕获最多风能，使年发电量最大．接着给出影响它的几个主要气动参数，如转轮设计风速、叶尖线速度以及转轮实度，并分析风力机在近海气象条件下运转时上述两个气动指标随这些参数变化的规律．提供的气动分析方法及结果可作为大型近海风力机转轮气动性能的评价基础．
关键词
近海风能工程 水平轴风力机 转轮气动设计 可用风能特性因数 风能利用系数 风力机转轮 风力机叶片
Keywords
offshore wind energy project horizontal-axis wind turbine rotor aerodynamic de-sign usable energy pattern factor power coefficient wind turbine rotor windturbine blade
分类号
TK83
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
题名 大型风力机叶片铺层及模态分析
被引量：17
18
作者
李仁年 刘有亮
机构
兰州理工大学能源与动力工程 学院 甘肃省风力机工程技术研究中心
出处
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第1期49-53,共5页
基金
国家重点基础研究发展(973)计划(2007CB714605)
文摘
使用ANSYS软件,自下而上建立风力机叶片的有限元模型,使用单元类型SHELL 99对叶片模型实行铺层。运用有限元方法,对几组铺层方案进行叶片的模态分析,结果显示大型风力机叶片梁帽的铺层对频率及相对位移影响最大,增加梁帽铺层数可更好地提升叶片的结构动力学性能。
关键词
层合板 复合材料 铺层 风力机 叶片 模态分析
Keywords
laminate composite materials ply wind turbine blade modal analysis
分类号
TK83
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
题名 水平轴风力机尾流场的特性分析
被引量：4
19
作者
杨瑞 王小丽 许世海 王强 张志勇
机构
兰州理工大学能源与动力工程 学院 兰州理工大学甘肃省风力机工程技术研究中心
出处
《兰州理工大学学报》
CAS
北大核心
2016年第2期57-61,共5页
基金
国家自然科学基金(11162009) 教育部博士点基金(1106ZBA004)
文摘
以100 W水平轴风力机为研究对象,当来流风速为12.5m/s时,建立数值计算模型和实验模型,通过模拟计算与实验测量,得到风轮旋转平面后不同间距断面处的速度和压强分布情况.将模拟值与实验值进行对比研究,结果表明:风轮下游3倍风轮直径处的实验值与模拟值拟合较好,随着风轮后轴向距离的增大,实验值与模拟值存在一定的差异.从速度云图可以看出,水平轴风力机的尾流场从风轮旋转平面产生,在叶片尾缘处脱落且逐渐膨胀,在来流风速的影响下逐渐向下游扩散,且轴向速度亏损值随着轴向距离的增大而逐渐减小,尾迹区域渐渐收缩,最终与大气来流逐渐融合.
关键词
水平轴风力机 数值模拟 实验研究 尾流场
Keywords
horizontal-axis wind turbine numerical simulation experimental study wake flow field
分类号
TK83
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
题名 基于相似理论的风力机气动特性分析
被引量：3
20
作者
李仁年 刘姝君 李德顺 李银然 刘鑫
机构
兰州理工大学能源与动力工程 学院 甘肃省风力机工程技术研究中心
出处
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第12期2916-2921,共6页
基金
国家重点基础研究发展(973)计划(2014CB046201) 国家高技术研究发展(863)计划(2012AA052901) +1 种基金 国家自然科学基金(51166009) 甘肃省自然科学基金(1308RJZA283)
文摘
以某33 k W风力机为研究对象,分别以雷诺模型法和运动相似关系建立缩比模型,进行三维定常数值计算,分析相似工况点上叶片表面流动情况和气动性能参数。结果表明,采用雷诺模型法,风力机缩比模型的叶片表面流动情况及叶片展向截面压力系数均与原型相似,力特性参数换算结果的相对误差均在2%以内。采用雷诺模型法可节省仿真时间和计算资源,有效估算原型风力机气动特性。
关键词
风力机 运动相似 雷诺模型法 数值计算 气动特性
Keywords
wind turbine similarity theory Reynolds model method numerical calculation aerodynamiccharacteristics
分类号
TK83
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
