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基于高频PIV的偏航对风力机叶片尾迹膨胀和叶尖涡耗散影响
被引量：
5
1
作者
马剑龙
李学彬
+3 位作者
吕文春
霍德豪
吴雨晴
汪建文
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第11期57-62,共6页
为了揭示叶片尾迹结构随偏航角变化的响应特征,该文以直径为1.4m的水平轴风力机为模型,利用高频PIV开展了尾迹流场特征的试验测试,探究了尾迹膨胀、叶尖涡耗散与来流风速、接入负载(即叶片转速)、偏航角度间的关联性和关联规律。研究结...
为了揭示叶片尾迹结构随偏航角变化的响应特征,该文以直径为1.4m的水平轴风力机为模型,利用高频PIV开展了尾迹流场特征的试验测试,探究了尾迹膨胀、叶尖涡耗散与来流风速、接入负载(即叶片转速)、偏航角度间的关联性和关联规律。研究结果揭示:不偏航时,随着发电机接入负载的增加,尾迹流动向风轮外侧膨胀的趋势变大,外流场与尾迹流场间的掺混效应加剧,从而导致叶尖涡耗散速率加快;偏航时,偏航行为会使尾迹流场向风轮内侧收缩,且收缩速率会随着偏航角的增加而变大,此时外侧流场与尾迹流场间的掺混效应减弱,从而导致叶尖涡扩散速率减小。测试结果同时揭示:在叶尖涡脱落的初始阶段,涡量值存在先增大后减小的规律性变化。同时,偏航状态下,叶片转速的增加会促使最大涡量值点提前出现,且提前出现的趋势会随偏航角的增大而加剧。该文以试验测试的方法揭示了叶片的尾迹膨胀和叶尖涡耗散特征,相关成果对于叶片尾迹结构组成和输运规律的深入探究具有较重要的参考价值。
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关键词
风力机
计算机仿真
偏航角
叶片
尾迹膨胀
叶尖涡耗散
高频PIV
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职称材料
基于翼型凹变的叶片结构动力学性能优化方法研究
被引量：
4
2
作者
马剑龙
霍德豪
+3 位作者
李学彬
段亚范
吴雨晴
汪建文
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2019年第8期36-41,共6页
针对某分布式水平轴风力机叶片,首次提出于翼型吸力面上进行翼型凹变的结构改良,以额定工况时不降低叶片功率输出为前提,成功地将翼型凹变应用于叶片刚度、阻尼比和固有频率的有益改进。研究揭示,翼型向内侧凹变可较好地控制叶片吸力面...
针对某分布式水平轴风力机叶片,首次提出于翼型吸力面上进行翼型凹变的结构改良,以额定工况时不降低叶片功率输出为前提,成功地将翼型凹变应用于叶片刚度、阻尼比和固有频率的有益改进。研究揭示,翼型向内侧凹变可较好地控制叶片吸力面上气流交汇的位置和影响范围,配合凹槽对汇聚流线的诱导效应,可在一定程度上减小气体流动的能量损失,进而提升叶片的气动性能。此外,翼型凹变可显著提升风轮1阶、2阶阻尼比3%～9%,提升叶片刚度值32%,同时可有效降低叶片最大位移和最大应变值分别为28%和19%。翼型凹变在风力机叶片设计中的成功应用,不仅可为翼型族的衍生提供了新的实现方法,同时可为叶片气动性能和结构动力学性能的兼优性开发提供新的实现途径。
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关键词
叶片
翼型凹变
气动性能
刚度
阻尼比
位移
应变
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职称材料
翼型凹变对叶片结构安全性的影响
被引量：
1
3
作者
马剑龙
段亚范
+2 位作者
吕文春
霍德豪
汪建文
《可再生能源》
CAS
北大核心
2019年第5期755-761,共7页
文章针对某分布式水平轴风力机,提出采用翼型凹变的方式对叶片翼型吸力面进行优化。借助B&K公司的Pulse16.1结构振动分析系统,对翼型凹变叶片和原翼型叶片进行模态和动频测试。研究表明:翼型凹变后叶片刚度约有4%的提升;在相同工况...
文章针对某分布式水平轴风力机,提出采用翼型凹变的方式对叶片翼型吸力面进行优化。借助B&K公司的Pulse16.1结构振动分析系统,对翼型凹变叶片和原翼型叶片进行模态和动频测试。研究表明:翼型凹变后叶片刚度约有4%的提升;在相同工况下,翼型凹变后的加速度幅值普遍低于原翼型,减振效果明显;翼型凹变对轴向窜动影响最为明显,减振效果达到30%左右。相关研究成果可为风力机在远短于设计寿命期内频繁发生疲劳损伤或断裂提供新的解决途径。
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关键词
叶片
翼型凹变
刚度
振动频率
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职称材料
翼型凹变在风电叶片气动性能优化中的应用研究
被引量：
1
4
作者
唐格斯
陈建
+3 位作者
董雅君
霍德豪
赵爽
马剑龙
《可再生能源》
CAS
北大核心
2020年第8期1053-1058,共6页
风电产业的发展已进入关键瓶颈期,叶面流动分离控制技术的开发已成为产业发展中亟待攻克的重要课题。文章提出了在叶片吸力面靠近流动分离处实施翼型结构向翼面内侧凹曲的结构优化方式,通过凹变参数的合理选择实现了叶面流动分离的有益...
风电产业的发展已进入关键瓶颈期,叶面流动分离控制技术的开发已成为产业发展中亟待攻克的重要课题。文章提出了在叶片吸力面靠近流动分离处实施翼型结构向翼面内侧凹曲的结构优化方式,通过凹变参数的合理选择实现了叶面流动分离的有益控制和叶片气动性能的有效提升,为叶面流动分离控制提供了新的分析思路和解决方案。
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关键词
叶片
翼型凹变
流动分离
气动性能
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职称材料
题名
基于高频PIV的偏航对风力机叶片尾迹膨胀和叶尖涡耗散影响
被引量：
5
1
作者
马剑龙
李学彬
吕文春
霍德豪
吴雨晴
汪建文
机构
内蒙古工业大学能源与动力工程学院
风能太阳能利用技术教育部重点实验室
内蒙古机电职业技术学院科技与职教研究中心
出处
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第11期57-62,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51466012)
内蒙古自治区高等学校青年科技英才支持计划(NJYT-17-B24)
内蒙古自治区高等学校科学技术研究项目(NJZY18271、19270)
文摘
为了揭示叶片尾迹结构随偏航角变化的响应特征,该文以直径为1.4m的水平轴风力机为模型,利用高频PIV开展了尾迹流场特征的试验测试,探究了尾迹膨胀、叶尖涡耗散与来流风速、接入负载(即叶片转速)、偏航角度间的关联性和关联规律。研究结果揭示:不偏航时,随着发电机接入负载的增加,尾迹流动向风轮外侧膨胀的趋势变大,外流场与尾迹流场间的掺混效应加剧,从而导致叶尖涡耗散速率加快;偏航时,偏航行为会使尾迹流场向风轮内侧收缩,且收缩速率会随着偏航角的增加而变大,此时外侧流场与尾迹流场间的掺混效应减弱,从而导致叶尖涡扩散速率减小。测试结果同时揭示:在叶尖涡脱落的初始阶段,涡量值存在先增大后减小的规律性变化。同时,偏航状态下,叶片转速的增加会促使最大涡量值点提前出现,且提前出现的趋势会随偏航角的增大而加剧。该文以试验测试的方法揭示了叶片的尾迹膨胀和叶尖涡耗散特征,相关成果对于叶片尾迹结构组成和输运规律的深入探究具有较重要的参考价值。
关键词
风力机
计算机仿真
偏航角
叶片
尾迹膨胀
叶尖涡耗散
高频PIV
Keywords
wind turbines
computer simulation
yaw angle
blade
wake expansion
tip-vortex dissipation
high-frequency PIV
分类号
TK83 [动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
下载PDF
职称材料
题名
基于翼型凹变的叶片结构动力学性能优化方法研究
被引量：
4
2
作者
马剑龙
霍德豪
李学彬
段亚范
吴雨晴
汪建文
机构
内蒙古工业大学能源与动力工程学院
风能太阳能利用技术教育部重点实验室
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2019年第8期36-41,共6页
基金
国家自然科学基金(51466012)
内蒙古自治区高等学校青年科技英才支持计划(NJYT-17-B24)
+2 种基金
内蒙古自治区高等学校科学技术研究项目(NJZY18271)
内蒙古机电职业技术学院自然科学研究项目(NJDZJZR1802
NJDZJZR1805)
文摘
针对某分布式水平轴风力机叶片,首次提出于翼型吸力面上进行翼型凹变的结构改良,以额定工况时不降低叶片功率输出为前提,成功地将翼型凹变应用于叶片刚度、阻尼比和固有频率的有益改进。研究揭示,翼型向内侧凹变可较好地控制叶片吸力面上气流交汇的位置和影响范围,配合凹槽对汇聚流线的诱导效应,可在一定程度上减小气体流动的能量损失,进而提升叶片的气动性能。此外,翼型凹变可显著提升风轮1阶、2阶阻尼比3%～9%,提升叶片刚度值32%,同时可有效降低叶片最大位移和最大应变值分别为28%和19%。翼型凹变在风力机叶片设计中的成功应用,不仅可为翼型族的衍生提供了新的实现方法,同时可为叶片气动性能和结构动力学性能的兼优性开发提供新的实现途径。
关键词
叶片
翼型凹变
气动性能
刚度
阻尼比
位移
应变
Keywords
blade
airfoil concave
aerodynamic performance
stiffness
damping ratio
displacement
strain
分类号
TH212 [机械工程—机械制造及自动化]
TH213.3
下载PDF
职称材料
题名
翼型凹变对叶片结构安全性的影响
被引量：
1
3
作者
马剑龙
段亚范
吕文春
霍德豪
汪建文
机构
内蒙古工业大学能源与动力工程学院
内蒙古机电职业技术学院科技与职教研究中心
出处
《可再生能源》
CAS
北大核心
2019年第5期755-761,共7页
基金
内蒙古自治区高等学校青年科技英才支持计划(NJYT-17-B24)
内蒙古自治区高等学校科学研究项目(NJZY18271
+2 种基金
19270)
内蒙古机电职业技术学院自然科学研究项目(NJDZJZR1802
1805)
文摘
文章针对某分布式水平轴风力机,提出采用翼型凹变的方式对叶片翼型吸力面进行优化。借助B&K公司的Pulse16.1结构振动分析系统,对翼型凹变叶片和原翼型叶片进行模态和动频测试。研究表明:翼型凹变后叶片刚度约有4%的提升;在相同工况下,翼型凹变后的加速度幅值普遍低于原翼型,减振效果明显;翼型凹变对轴向窜动影响最为明显,减振效果达到30%左右。相关研究成果可为风力机在远短于设计寿命期内频繁发生疲劳损伤或断裂提供新的解决途径。
关键词
叶片
翼型凹变
刚度
振动频率
Keywords
blade
airfoil concave
stiffness
vibration frequency
分类号
TK83 [动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
下载PDF
职称材料
题名
翼型凹变在风电叶片气动性能优化中的应用研究
被引量：
1
4
作者
唐格斯
陈建
董雅君
霍德豪
赵爽
马剑龙
机构
内蒙古工业大学电力学院
营口市钢铁和镁产业基地建设发展中心
内蒙古工业大学能源与动力工程学院
内蒙古自治区高等学校可再生能源工程研究中心
出处
《可再生能源》
CAS
北大核心
2020年第8期1053-1058,共6页
基金
国家自然科学基金(51966014)
内蒙古自然科学基金(2019MS05021)
内蒙古自治区高等学校科学研究项目(NJZY19270)。
文摘
风电产业的发展已进入关键瓶颈期,叶面流动分离控制技术的开发已成为产业发展中亟待攻克的重要课题。文章提出了在叶片吸力面靠近流动分离处实施翼型结构向翼面内侧凹曲的结构优化方式,通过凹变参数的合理选择实现了叶面流动分离的有益控制和叶片气动性能的有效提升,为叶面流动分离控制提供了新的分析思路和解决方案。
关键词
叶片
翼型凹变
流动分离
气动性能
Keywords
blade
airfoil concave
flow separation
aerodynamic performance
分类号
TK83 [动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于高频PIV的偏航对风力机叶片尾迹膨胀和叶尖涡耗散影响
马剑龙
李学彬
吕文春
霍德豪
吴雨晴
汪建文
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
5
下载PDF
职称材料
2
基于翼型凹变的叶片结构动力学性能优化方法研究
马剑龙
霍德豪
李学彬
段亚范
吴雨晴
汪建文
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2019
4
下载PDF
职称材料
3
翼型凹变对叶片结构安全性的影响
马剑龙
段亚范
吕文春
霍德豪
汪建文
《可再生能源》
CAS
北大核心
2019
1
下载PDF
职称材料
4
翼型凹变在风电叶片气动性能优化中的应用研究
唐格斯
陈建
董雅君
霍德豪
赵爽
马剑龙
《可再生能源》
CAS
北大核心
2020
1
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职称材料
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