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高尖速比下风力机塔影效应及叶片载荷特性研究
被引量：
5
1
作者
杨小川
孟德虹
+2 位作者
王运涛
孙岩
李伟
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第9期2649-2656,共8页
基于刚性运动网格和动态拼接网格的两种非定常计算网格策略,对NREL Phase Ⅵ风力机非定常塔影效应开展数值模拟研究。流动控制方程选取雷诺平均N-S方程,时间求解应用＂双时间步＂离散求解,湍流模型为单方程SA模型。通过对有/无塔架流动...
基于刚性运动网格和动态拼接网格的两种非定常计算网格策略,对NREL Phase Ⅵ风力机非定常塔影效应开展数值模拟研究。流动控制方程选取雷诺平均N-S方程,时间求解应用＂双时间步＂离散求解,湍流模型为单方程SA模型。通过对有/无塔架流动情况进行模拟,发现有/无塔架两种状态得到的叶片各站位压力系数分布与试验值基本吻合,表明采用的非定常计算方法是可行的;有塔架下叶片相位角Φ=90°状态的前缘吸力峰较相位角Φ=270°偏低;有塔架相位角Φ=270°附近流场结构简单,而相位角Φ=90°附近流动受塔架干扰明显。在此基础上,分析有塔架下单个叶片推力与扭矩随相位角的变化曲线,发现扭矩与推力均存在随相位角变化的两种波动现象,表现为大＂凹坑＂与小幅抖动的特征。进一步的分析表明,载荷＂凹坑＂由风力机塔架引起,而载荷小幅抖动由叶根过渡区的流动分离引起。叶片载荷随相位角变化特性机理的阐明对于风力机叶片动态载荷设计具有一定工程价值。
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关键词
风力机
塔影效应
动态载荷
数值模拟
非定常
动态拼接网格
刚性运动网格
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职称材料
关于高阶精度WCNS格式的无粘通量分裂方法（英文）
被引量：
2
2
作者
涂国华
陈坚强
+2 位作者
毛枚良
赵晓慧
刘化勇
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2016年第12期1324-1344,共21页
高阶精度加权紧致非线性格式(WCNS)越来越广泛地应用于复杂流动数值模拟.WCNS可以与多种无粘通量分裂方法结合起来使用.但是,常见的通量分裂方法都是基于低阶格式发展起来的,目前还不清楚哪些通量分裂方法最适合WCNS,也不知道这些方法...
高阶精度加权紧致非线性格式(WCNS)越来越广泛地应用于复杂流动数值模拟.WCNS可以与多种无粘通量分裂方法结合起来使用.但是,常见的通量分裂方法都是基于低阶格式发展起来的,目前还不清楚哪些通量分裂方法最适合WCNS,也不知道这些方法与高阶格式结合时将会产生什么效果.表面热流计算是高超声速流动数值模拟的难点之一,为了在热流计算时选择合适的通量,研究了多种通量分裂方法的耗散大小.每种通量都可以表示成中心部分与耗散部分之和.这些通量的中心部分相同且非常简单,但是耗散部分较为复杂,且不同的通量分裂方法可导致不同的耗散表达式.通过对通量耗散进行分析可以发现耗散大小与网格界面两侧的物理量跳跃近似线性正相关.数值计算表明高阶格式得到的网格界面左右两侧的物理量跳跃通常远比低阶格式小,因而带来的通量耗散小.通过3个典型算例考察了通量耗散对热流计算的影响,其中包括高超激波/边界层干扰算例.基于对van Leer通量、Steger-Warming通量、KFVS通量、Roe通量、AUSM类通量和HLL类通量的考察,给出了通量选择建议.
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关键词
加权紧致非线性格式
激波/边界层干扰
Euler通量
高阶精度
热流
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职称材料
题名
高尖速比下风力机塔影效应及叶片载荷特性研究
被引量：
5
1
作者
杨小川
孟德虹
王运涛
孙岩
李伟
机构
中国空气动力研究与发展中心
计算空
气动力
研究
所
空气
动力学
国家
重点
实验室
(
中国空气动力研究与发展中心
)
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第9期2649-2656,共8页
基金
国家重点基础研究发展计划项目(2016YFB0200700)~~
文摘
基于刚性运动网格和动态拼接网格的两种非定常计算网格策略,对NREL Phase Ⅵ风力机非定常塔影效应开展数值模拟研究。流动控制方程选取雷诺平均N-S方程,时间求解应用＂双时间步＂离散求解,湍流模型为单方程SA模型。通过对有/无塔架流动情况进行模拟,发现有/无塔架两种状态得到的叶片各站位压力系数分布与试验值基本吻合,表明采用的非定常计算方法是可行的;有塔架下叶片相位角Φ=90°状态的前缘吸力峰较相位角Φ=270°偏低;有塔架相位角Φ=270°附近流场结构简单,而相位角Φ=90°附近流动受塔架干扰明显。在此基础上,分析有塔架下单个叶片推力与扭矩随相位角的变化曲线,发现扭矩与推力均存在随相位角变化的两种波动现象,表现为大＂凹坑＂与小幅抖动的特征。进一步的分析表明,载荷＂凹坑＂由风力机塔架引起,而载荷小幅抖动由叶根过渡区的流动分离引起。叶片载荷随相位角变化特性机理的阐明对于风力机叶片动态载荷设计具有一定工程价值。
关键词
风力机
塔影效应
动态载荷
数值模拟
非定常
动态拼接网格
刚性运动网格
Keywords
wind turbine
tower shadow effect
dynamicload
numerical simulation
unsteady
dynamic crossed-grid
dynamic patched-grid
分类号
TK83 [动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
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职称材料
题名
关于高阶精度WCNS格式的无粘通量分裂方法（英文）
被引量：
2
2
作者
涂国华
陈坚强
毛枚良
赵晓慧
刘化勇
机构
空气
动力学
国家
重点
实验室
(
中国空气动力研究与发展中心
)
中国空气动力研究与发展中心
计算空
气动力
研究
所
出处
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2016年第12期1324-1344,共21页
基金
Project supported by the National Key Research and Development Project of China(2016YFA0401200)
the National Natural Science Foundation of China(11301525)~~
文摘
高阶精度加权紧致非线性格式(WCNS)越来越广泛地应用于复杂流动数值模拟.WCNS可以与多种无粘通量分裂方法结合起来使用.但是,常见的通量分裂方法都是基于低阶格式发展起来的,目前还不清楚哪些通量分裂方法最适合WCNS,也不知道这些方法与高阶格式结合时将会产生什么效果.表面热流计算是高超声速流动数值模拟的难点之一,为了在热流计算时选择合适的通量,研究了多种通量分裂方法的耗散大小.每种通量都可以表示成中心部分与耗散部分之和.这些通量的中心部分相同且非常简单,但是耗散部分较为复杂,且不同的通量分裂方法可导致不同的耗散表达式.通过对通量耗散进行分析可以发现耗散大小与网格界面两侧的物理量跳跃近似线性正相关.数值计算表明高阶格式得到的网格界面左右两侧的物理量跳跃通常远比低阶格式小,因而带来的通量耗散小.通过3个典型算例考察了通量耗散对热流计算的影响,其中包括高超激波/边界层干扰算例.基于对van Leer通量、Steger-Warming通量、KFVS通量、Roe通量、AUSM类通量和HLL类通量的考察,给出了通量选择建议.
关键词
加权紧致非线性格式
激波/边界层干扰
Euler通量
高阶精度
热流
Keywords
WCNS
shock wave/boundary layer interaction
Euler flux
high-order accuracy
heat transfer rate
分类号
O35 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
高尖速比下风力机塔影效应及叶片载荷特性研究
杨小川
孟德虹
王运涛
孙岩
李伟
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2018
5
在线阅读
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职称材料
2
关于高阶精度WCNS格式的无粘通量分裂方法（英文）
涂国华
陈坚强
毛枚良
赵晓慧
刘化勇
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2016
2
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职称材料
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