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题名浮式风力机运动形式对尾迹大尺度运动的影响
被引量：2
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作者
李曌斌
董国丹
秦建华
周志登
杨晓雷
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机构
中国科学院力学研究所
中国科学院大学工程科学学院
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出处
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2022年第4期231-239,共9页
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基金
国家数值风洞工程基础研究课题(NNW2021ZT1-B34)
国家自然科学基金项目(11988102,12172360)。
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文摘
为研究浮式风力机尾迹在平台运动下的演化特征和机理,本文通过线性稳定性分析和大涡模拟方法,分析了浮式风力机在纵荡、横荡和艏摇三种形式下作简谐运动时的尾迹。利用线性稳定性理论,用周向波数表示了不同运动形式引起的尾迹扰动,预测了尾迹在轴对称和非轴对称两种理想扰动下的敏感频率。稳定性分析表明:当纵荡运动的无量纲频率在0.3≤St≤0.5时最易引发尾迹失稳;横荡和艏摇运动的最敏感频率在0.2≤St≤0.4范围内;在三种运动形式下,低频(St≤0.1)和高频(St≥1.0)扰动均不会明显增长。随后,利用大涡模拟研究了不同形式、不同频率的浮式风力机刚体运动对尾迹产生的影响,检验了线性稳定性理论预报浮式风力机尾迹失稳演化的能力,并比较了不同运动形式、频率下的尾迹动态特征。研究结果表明:在St=0.3条件下,远尾迹在风力机纵荡运动下出现交替的收张运动,而在横荡、艏摇状况下将发生侧向的蜿蜒,将对下游风力机施加较大的交变载荷;在St=0.1和St=1.0的各形式运动影响下,尾迹均未发生明显的大尺度运动,不会对下游风力机的动态载荷产生明显的影响。最后,从风力机尾迹演化的角度讨论了浮式风力机设计中应重点考虑的刚体运动形式和频率范围,指出应慎重评估无量纲频率在St=0.3附近的风力机运动对尾迹演化的作用。
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关键词
浮式风力机
尾迹
流动失稳
蜿蜒
尾迹恢复
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Keywords
floating offshore wind turbine
wake
flow instability
meandering
wake recovery
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分类号
O357
[理学—流体力学]
TK83
[理学—力学]
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题名轴流风扇轴向间隙及尾迹恢复效应
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作者
卢家玲
楚武利
吴艳辉
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机构
西北工业大学动力与能源学院
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出处
《计算机仿真》
CSCD
北大核心
2010年第3期330-334,共5页
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基金
航空基金(2007ZB53021)
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文摘
利用非线性的谐波方法,采用数值模拟的手段,以Wennerstrom所设计的一台高载荷跨音轴流风扇级为例,对叶轮机械中著名的尾迹恢复理论进行了研究。当加大原设计的转、静子轴向间隙时,发现了与传统理论看似不一致的结果,即随轴向间隙加大了约30%静子弦长,风扇级的效率和压比都得到了提高。基于对转静子间非定长效应的详细仿真,并得出结论,尾迹在下游叶排中的湍流耗散效应在某些情况下会强于其尾迹恢复效应,同时轴向间隙的改变还会带来下游叶排进口速度三角形,叶排稠度等的改变,这些因素都会对压气机,风扇级的性能带来影响。以上研究补充和扩展了尾迹恢复理论。
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关键词
谐波方法
轴流风扇/压气机
尾迹恢复
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Keywords
Harmonic
Axial flow fan / compressor
Wake recovery
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分类号
V231.3
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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