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水平轴风力机气动性能计算模型 被引量：105
1
作者 刘雄 陈严 叶枝全 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期792-800,共9页
基于片条理论建立了水平轴风力机气动性能计算模型,考虑叶尖损失、轮毂损失、叶栅理论及失速状态下动量理论的失效对片条理论进行了修正,并且考虑了风剪切、偏航、风轮的结构参数和风力机安装参数对计算模型的影响,使得理论模型更接近... 基于片条理论建立了水平轴风力机气动性能计算模型,考虑叶尖损失、轮毂损失、叶栅理论及失速状态下动量理论的失效对片条理论进行了修正,并且考虑了风剪切、偏航、风轮的结构参数和风力机安装参数对计算模型的影响,使得理论模型更接近于实际工况中的风力机。应用所设计的气动性能计算程序对一台1.3MW的失速调节风力机进行了气动性能计算,与国外大型商业软件的计算结果取得了良好的一致性,从而验证了模型的正确性和实用性。 展开更多
关键词 风力机 气动性能 片条理论
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风力机新系列翼型气动性能研究 被引量：32
2
作者 叶枝全 黄继雄 +1 位作者 陈严 曹人靖 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期211-216,共6页
风力机翼型气动性能是风力机气动设计和性能分析的重要基础。采用粘性和无粘性结合的分析计算方法 ,对风力机新系列翼型进行了气动性能研究 ,用低雷诺数翼型分析和设计软件XFOIL分析了FFA W3系列两种翼型在不同雷诺数和不同马赫数下的... 风力机翼型气动性能是风力机气动设计和性能分析的重要基础。采用粘性和无粘性结合的分析计算方法 ,对风力机新系列翼型进行了气动性能研究 ,用低雷诺数翼型分析和设计软件XFOIL分析了FFA W3系列两种翼型在不同雷诺数和不同马赫数下的气动性能 ,并与实验数据进行了比较 。 展开更多
关键词 风力机 翼型 气动性能 雷诺数 马赫数 风力发电 粘性 无粘性 FFA-W3系列翼型 航空翼型
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适用于风力机的新翼型气动性能的实验研究 被引量：32
3
作者 叶枝全 黄继雄 +2 位作者 陈严 包能胜 霍福鹏 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期548-554,共7页
对适用于风力机的新翼型FFA W3 211和FFA W3 360进行了风洞实验研究,得到了两种翼型在不同雷诺数下的气动性能及其在大攻角下的失速特性。实验结果与采用低雷诺数翼型分析和设计软件XFOIL的计算结果进行了比较,其最大升力系数对应攻角... 对适用于风力机的新翼型FFA W3 211和FFA W3 360进行了风洞实验研究,得到了两种翼型在不同雷诺数下的气动性能及其在大攻角下的失速特性。实验结果与采用低雷诺数翼型分析和设计软件XFOIL的计算结果进行了比较,其最大升力系数对应攻角偏差小于1,在-10°～+18°范围内,升力系数的平均相对偏差为5 1%,两种结果的一致性很好。 展开更多
关键词 风力机 翼型 气动性能 风洞实验
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增加风力机叶片翼型后缘厚度对气动性能的影响 被引量：43
4
作者 刘雄 陈严 叶枝全 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期489-495,共7页
以FFA-W3翼型族为研究对象,对其系列翼型的后缘作了加厚处理。利用XFOIL软件对修改前后的翼型的气动性能进行了计算,利用Viterna-Corrigan失速后模型将气动性能数据的攻角扩展到了90°。对修改前后的翼型的气动性能数据的改变作了... 以FFA-W3翼型族为研究对象,对其系列翼型的后缘作了加厚处理。利用XFOIL软件对修改前后的翼型的气动性能进行了计算,利用Viterna-Corrigan失速后模型将气动性能数据的攻角扩展到了90°。对修改前后的翼型的气动性能数据的改变作了对比分析。利用原翼型和修改后翼型的气动性能数据对同一个风力机进行了气动性能计算,并对计算结果作了对比分析。结论认为,对翼型后缘进行适当加厚处理对气动性能影响不大,为满足工艺要求在叶片的生产中对翼型后缘作加厚处理是可行的。 展开更多
关键词 风力机 翼型 气动性能 FFA-W3 XFOIL
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水平轴风力机的几个关键气动问题探讨 被引量：27
5
作者 杜朝辉 《上海汽轮机》 2002年第1期30-35,共6页
水平轴风力机是最有效的风能转换装置之一 ,在世界各地得到了广泛的应用。本文讨论了在风力机的研究和开发过程中所遇到的几个关键气动问题 ,在分析这些问题产生原因的基础上 ,介绍了目前的研究现状和研究水平。本文并结合问题所涉及的... 水平轴风力机是最有效的风能转换装置之一 ,在世界各地得到了广泛的应用。本文讨论了在风力机的研究和开发过程中所遇到的几个关键气动问题 ,在分析这些问题产生原因的基础上 ,介绍了目前的研究现状和研究水平。本文并结合问题所涉及的基本理论 ,以及学科发展的趋势 ,提出了解决问题的基本方法 。 展开更多
关键词 气体动力学 水平轴风力机 风能利用 气动问题
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叶片加工误差对压气机叶栅气动性能的影响 被引量：40
6
作者 高丽敏 蔡宇桐 +1 位作者 曾瑞慧 田林川 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期525-531,共7页
压气机叶片在加工过程中会造成加工成型的叶片与设计者的初衷有一定的偏差。为了获知偏差对叶片气动性能的影响,结合我国现有的叶片检测方法,采用单因素法数值研究了叶片扭转、轮廓度、前后缘半径、前后缘形状及弦长误差对叶片气动性能... 压气机叶片在加工过程中会造成加工成型的叶片与设计者的初衷有一定的偏差。为了获知偏差对叶片气动性能的影响,结合我国现有的叶片检测方法,采用单因素法数值研究了叶片扭转、轮廓度、前后缘半径、前后缘形状及弦长误差对叶片气动性能的影响规律。研究结果表明,不同位置、不同大小的误差对性能影响不一,其中叶型扭转、轮廓度及前缘(半径、形状)误差是影响性能的主要参数,而尾缘(半径、形状)误差对性能影响不明显。其中0.5°的扭转误差会恶化性能高达46.56%,0.1mm的轮廓误差最高恶化性能达20.40%。所获得的误差影响规律可以用于提供合理的加工技术要求及制定叶片质量评判标准。 展开更多
关键词 加工误差 压气机叶片 平面叶栅 气动性能
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风力机风轮气动性能三维流场数值模拟 被引量：35
7
作者 祝贺 徐建源 +1 位作者 滕云 齐宏伟 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第17期85-90,共6页
数值试验方法可为选择最佳形状风轮翼型和风轮尺寸,使风力机具有优异的空气动力特性提供试验依据。完善并依据计算流体动力学理论和相似理论,以风力机风轮作为研究对象,研究数值试验技术。建立考虑地形和风剪切效应影响的风电场风速湍... 数值试验方法可为选择最佳形状风轮翼型和风轮尺寸,使风力机具有优异的空气动力特性提供试验依据。完善并依据计算流体动力学理论和相似理论,以风力机风轮作为研究对象,研究数值试验技术。建立考虑地形和风剪切效应影响的风电场风速湍流数学模型,利用相似理论构建风电场三维数值试验,并通过计算流体动力学软件Fluent实现,用户自定义函数(user-defined function,UDF)技术定义风力机动态风速及数值试验边界条件。研究风力机风轮的气动性能,模拟风轮在空气动力作用下的风轮表面压力、风轮转速、力矩时程等气动力作用参数。研究结果表明:利用数值试验和现场实测2种方法得到的风轮气动动态特性随时间的变化趋势具有相似性。 展开更多
关键词 风力机 风轮 气动性能 三维流场 数值试验
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4种车型横向气动性能分析与比较 被引量：22
8
作者 梁习锋 熊小慧 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期607-612,共6页
根据二维定常不可压缩Navier-Stokes方程和k-ε双方程紊流模型,采用有限体积法对客车、敞车、棚车和罐车4种不同外形铁路车辆在路堤高度、横风风速相同条件下的横向气动性能进行分析与比较。研究结果表明:对于车顶外形为圆弧形的车型,... 根据二维定常不可压缩Navier-Stokes方程和k-ε双方程紊流模型,采用有限体积法对客车、敞车、棚车和罐车4种不同外形铁路车辆在路堤高度、横风风速相同条件下的横向气动性能进行分析与比较。研究结果表明:对于车顶外形为圆弧形的车型,空气流过圆弧形车顶时流速增加,压力下降,故其升力较大;对于车顶外形为钝形的车型,车体迎风面正压区域较大,而背风侧产生较大的漩涡区,在此区域内压力较小,故其侧向力较大;在横风作用下,客车、敞车、棚车和罐车4种车型中,罐车的侧滚力矩最小,稳定性最强,敞车和客车次之,棚车的侧滚力矩最大,其稳定性最弱;在进行强横风地段挡风墙优化设计时,可将棚车作为设防车型,以保证所有列车在强横风地段运行安全。 展开更多
关键词 车辆 气动性能 数值模拟 侧滚力矩
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不同翼型对垂直轴风力机性能的影响 被引量：34
9
作者 廖书学 李春 +1 位作者 聂佳斌 高伟 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2011年第3期108-111,116,共5页
采用移动网格技术对小型垂直轴风轮湍流瞬态流场进行了数值计算,得到了不同厚度的四种NACA00XX系列对称翼型风轮的力矩系数、风轮功率和风能利用系数及其变化规律,详细分析了翼型厚度对小型H型垂直轴风力机风轮气动性能的影响,研究表明... 采用移动网格技术对小型垂直轴风轮湍流瞬态流场进行了数值计算,得到了不同厚度的四种NACA00XX系列对称翼型风轮的力矩系数、风轮功率和风能利用系数及其变化规律,详细分析了翼型厚度对小型H型垂直轴风力机风轮气动性能的影响,研究表明翼型厚度对风力机的各气动参数有较大的影响,在同一系列翼型中存在一最佳翼型厚度。 展开更多
关键词 数值计算 垂直轴风力机 气动性能 叶片厚度 尖速比
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大型空冷汽轮机低压排汽缸几何尺寸对气动性能的影响 被引量：30
10
作者 陈洪溪 薛沐睿 《动力工程》 CSCD 北大核心 2003年第6期2740-2743,共4页
在多年试验研究的基础上,归纳和总结了大型空冷汽轮机低压排汽缸几何尺寸对其气动性能的影响规律,并提供了排汽缸的轴向尺寸、环形扩压管形状尺寸、蜗壳横向宽度及蜗壳上半缸形状尺寸等方面的优化选型的原则和建议,为空冷汽轮机的设计... 在多年试验研究的基础上,归纳和总结了大型空冷汽轮机低压排汽缸几何尺寸对其气动性能的影响规律,并提供了排汽缸的轴向尺寸、环形扩压管形状尺寸、蜗壳横向宽度及蜗壳上半缸形状尺寸等方面的优化选型的原则和建议,为空冷汽轮机的设计提供了有意义的参考依据。 展开更多
关键词 空冷汽轮机 低压排汽缸 几何尺寸 气动性能
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水平轴风力机叶片气动性能研究 被引量：22
11
作者 张仲柱 王会社 +1 位作者 赵晓路 徐建中 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期781-783,共3页
以动量-叶素理论为基础建立了水平轴风力机叶片气动计算模型,同时考虑叶尖损失、叶根损失及失速状态下动量理论的失效对动量-叶素理论进行修正,通过对NREL10 m风力机叶片进行气动性能计算,通过与实验数据的对比,探讨模型的准确性。
关键词 风力机叶片 气动性能 动量-叶素理论
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风剪切和动态来流对水平轴风力机尾迹和气动性能的影响 被引量：32
12
作者 周文平 唐胜利 吕红 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第14期122-127,共6页
对风剪切和动态来流情况下NREL Phase VI风力机尾迹结构和气动性能进行计算。计算方法采用基于Weissinger-L升力面模型和时间推进自由尾迹模型的涡尾迹方法。应用所建立的方法对轴流工况时风力机的气动性能进行计算,并与实验数据进行比... 对风剪切和动态来流情况下NREL Phase VI风力机尾迹结构和气动性能进行计算。计算方法采用基于Weissinger-L升力面模型和时间推进自由尾迹模型的涡尾迹方法。应用所建立的方法对轴流工况时风力机的气动性能进行计算,并与实验数据进行比较,验证了模型的有效性。之后对不同来流风,包括稳态风剪切、极端垂直风切变和极端运行阵风时风力机的尾迹结构和气动性能进行计算。结果表明,风剪切使得叶片在旋转周期内经历变化的风速,导致尾迹结构不对称,叶片载荷随时间周期性波动;非稳态来流时,尾迹结构非对称性更明显,载荷波动更大,风力机疲劳载荷增加。计算结果能够为风力机优化设计提供支持。 展开更多
关键词 水平轴风力机 自由尾迹 动态来流 气动性能
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倾斜蜗舌对离心风机降噪影响的试验研究 被引量：31
13
作者 赵婷 赵忖 +1 位作者 任刚 师铜墙 《流体机械》 CSCD 北大核心 2012年第3期1-7,共7页
针对T9-19No.4A离心风机,试验研究了倾斜蜗舌和蜗舌的安装位置对风机气动性能和噪声特性的影响,结果表明:随着蜗舌倾角和蜗舌与叶轮间安装间距(以下简称安装间距)的增加风机的噪声下降,蜗舌倾角和安装间距对风机的气动性能则是交互影响... 针对T9-19No.4A离心风机,试验研究了倾斜蜗舌和蜗舌的安装位置对风机气动性能和噪声特性的影响,结果表明:随着蜗舌倾角和蜗舌与叶轮间安装间距(以下简称安装间距)的增加风机的噪声下降,蜗舌倾角和安装间距对风机的气动性能则是交互影响,不具有单一性。本文选取了3种不同的蜗舌倾角和安装间距,组合优化设计了7种倾斜蜗舌进行试验。风机气动性能的测量严格按照国标《GB/T1236-2000工业通风机用标准化风道进行性能试验》执行,噪声的测量按照《GB/T 2888-91风机和罗茨鼓风机噪声测量方法》的要求执行。 展开更多
关键词 离心风机 倾斜蜗舌 安装间距 降噪 气动性能 试验研究
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裙板安装对高速列车气动性能影响的数值分析 被引量：30
14
作者 杨志刚 高喆 +1 位作者 陈羽 王毅刚 《计算机辅助工程》 2010年第3期16-21,共6页
为研究裙板安装对高速列车气动阻力及侧风安全稳定性的影响,用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法分析国外某高速列车转向架及其周边裙板结构对整车气动性能的影响.在无侧风且列车行驶速度为350km/h时,模拟分析不安装... 为研究裙板安装对高速列车气动阻力及侧风安全稳定性的影响,用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法分析国外某高速列车转向架及其周边裙板结构对整车气动性能的影响.在无侧风且列车行驶速度为350km/h时,模拟分析不安装裙板及在不同位置安装裙板情况下列车的气动性能;在有强侧风情况下,模拟分析列车在50～350km/h之间不同行驶速度工况时的气动性能.结果表明,列车底部安装裙板可有效降低列车气动阻力,在头尾第1对转向架处安装裙板对列车气动阻力的降低最有效;在强侧风下,列车底部安装裙板会造成列车的侧向力和侧翻力矩加大,降低列车行驶安全性. 展开更多
关键词 高速列车 转向架 裙板 气动性能 侧风
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风力机翼型气动特性数值模拟 被引量：30
15
作者 马林静 陈江 +1 位作者 杜刚 曹人靖 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期203-209,共7页
采用CFD软件Fluent对美国NREL两种风力机翼型S825和S827进行了二维数值模拟,研究了不同网格密度、不同湍流模型对风力机翼型气动特性的影响,并与试验结果进行了对比分析。通过对3种网格密度(4万、7万和10万网格节点)及3种湍流模型(S-A、... 采用CFD软件Fluent对美国NREL两种风力机翼型S825和S827进行了二维数值模拟,研究了不同网格密度、不同湍流模型对风力机翼型气动特性的影响,并与试验结果进行了对比分析。通过对3种网格密度(4万、7万和10万网格节点)及3种湍流模型(S-A、Standard k-ε和Standard k-ω模型)的数值模拟标定,得出由Fluent软件进行风力机翼型数值模拟时,采用约7万网格节点、近壁Y^+<10时达到网格无关,S-A湍流模型进行气动性能预测相对精度较高,为风力机翼型气动设计提供了快速有效地数值仿真性能检测手段,具有较高工程实用价值。 展开更多
关键词 风力机 翼型 气动性能 数值模拟
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改变蜗壳宽度对离心风机气动噪声影响的数值计算与试验研究 被引量：28
16
作者 刘晓良 祁大同 +2 位作者 马健峰 袁民建 邱长安 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1429-1434,共6页
采用基于非定常流场的离心风机气动噪声源数值分析方法,定性分析了改变蜗壳宽度对T9-19No.6.3A离心风机偶极子声源强度的影响.数值计算表明:随着蜗壳宽度的增加,该风机主要的偶极子声源强度逐渐降低.以数值分析为指导,在改变蜗壳宽度的... 采用基于非定常流场的离心风机气动噪声源数值分析方法,定性分析了改变蜗壳宽度对T9-19No.6.3A离心风机偶极子声源强度的影响.数值计算表明:随着蜗壳宽度的增加,该风机主要的偶极子声源强度逐渐降低.以数值分析为指导,在改变蜗壳宽度的情况下对T9-19No.6.3A离心风机的气动性能和噪声特性进行了试验测量.试验结果表明:在整个变工况范围内,与原风机相比,随着蜗壳宽度的增加,风机的气动性能有所提高,风机的基频噪声有不同程度的降低,在高效点A声级降低了约3-5 dB,而涡流噪声有所增大,但在常用的大流量和中流量工况范围内,风机的噪声特性有所改善. 展开更多
关键词 离心风机 气动性能 气动噪声 蜗壳宽度
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叶轮机械中叶顶间隙形态对气动性能影响的数值研究 被引量：21
17
作者 贾希诚 王正明 蔡睿贤 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期431-434,共4页
本文针对几种不同形态的叶栅顶部间隙，在环壁转动与静止的不同情况下，研究间隙内的泄漏流动对三维粘性流场的影响。结果表明，至少对本文算例而言，在相同的工作条件下，具有适当小间隙的叶栅往往可以获得比无间隙叶栅更高的效率；而... 本文针对几种不同形态的叶栅顶部间隙，在环壁转动与静止的不同情况下，研究间隙内的泄漏流动对三维粘性流场的影响。结果表明，至少对本文算例而言，在相同的工作条件下，具有适当小间隙的叶栅往往可以获得比无间隙叶栅更高的效率；而在相同的切向泄漏面积下，沿流向渐扩型间隙的叶栅可以获得更高的效率．本文的结果可以从定性和定量的角度为改进设计并合理利用叶栅间隙的泄漏流动提供参考． 展开更多
关键词 叶顶间隙形态 气动性能 数值研究 叶轮机械
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路堤上运行的高速列车在侧风下的流场结构及气动性能 被引量：27
18
作者 谭深根 李雪冰 +1 位作者 张继业 张卫华 《铁道车辆》 北大核心 2008年第8期4-8,共5页
强侧风产生的气动力时高速列车的运行安全性有显著的影响。基于三维、定常、不可压N-S方程以及k-ε双方程湍流模型,采用有限体积法,对侧风作用下路堤上运行的高速列车进行数值模拟计算,所模拟的列车时速达350 km。通过分析侧风条件下列... 强侧风产生的气动力时高速列车的运行安全性有显著的影响。基于三维、定常、不可压N-S方程以及k-ε双方程湍流模型,采用有限体积法,对侧风作用下路堤上运行的高速列车进行数值模拟计算,所模拟的列车时速达350 km。通过分析侧风条件下列车周围的流场结构,得到了风速、车速与气动力之间的变化关系。研究结果表明,尽管所计算的列车外表几何形状简单,但其流场仍然非常复杂,列车背风侧将产生数个漩涡,漩涡的位置随车速、风速发生变化。车辆气动力随风速、车速的增加而逐渐增大。头车所受倾覆力矩最大,且其增长率也最大。 展开更多
关键词 高速列车 路堤 侧风 气动性能 数值计算
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6种风力机叶片翼型的气动性能数值模拟研究 被引量：21
19
作者 张果宇 冯卫民 +1 位作者 刘长陆 俞剑锋 《可再生能源》 CAS 北大核心 2009年第2期11-15,共5页
选取NACA4412,NACA4418,FFA-W3-211,FFA-W3-360,FX60-126和NREL-S809等6种常用风力机叶片翼型,进行二维几何建模和计算域网格划分,运用FLUENT软件对风力机叶片翼型的空气动力性能进行数值模拟和仿真分析;并与实验数据进行参照、对比和分... 选取NACA4412,NACA4418,FFA-W3-211,FFA-W3-360,FX60-126和NREL-S809等6种常用风力机叶片翼型,进行二维几何建模和计算域网格划分,运用FLUENT软件对风力机叶片翼型的空气动力性能进行数值模拟和仿真分析;并与实验数据进行参照、对比和分析,验证数值模拟的可靠性。对风力机叶片常用翼型进行气动数值模拟计算和分析,可深化了解风力机翼型的气动性能,为风力机叶片翼型选型和叶片翼型改型设计和研发工作提供技术参数和指导意见。 展开更多
关键词 风力发电机 数值模拟 气动性能 翼型
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环境参数对小型风力发电机叶片覆冰特性及输出功率的影响 被引量：26
20
作者 舒立春 任晓凯 +4 位作者 胡琴 蒋兴良 梁健 邱刚 李瀚涛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第21期5873-5878,6031,共6页
风力发电机叶片覆冰会影响风机气动性能,使其输出功率减少,但目前相关文献报道较少。为此,在大型多功能人工气候室内模拟不同覆冰环境,研究了环境温度、液态水含量(LWC)和风速对小型风力发电机叶片覆冰特性及输出功率的影响规律。结果表... 风力发电机叶片覆冰会影响风机气动性能,使其输出功率减少,但目前相关文献报道较少。为此,在大型多功能人工气候室内模拟不同覆冰环境,研究了环境温度、液态水含量(LWC)和风速对小型风力发电机叶片覆冰特性及输出功率的影响规律。结果表明:风力发电机叶片前缘和迎风面覆冰较多,前缘角状覆冰会导致其输出功率显著下降。经过相同时间的覆冰后,环境温度降低过程中,风机输出功率值先降低后升高,从而使得风机到达停机边缘所需覆冰时间呈先减少后增多的规律;LWC越高,风机输出功率越低,到达停机边缘所需覆冰时间越短;风速越大,风机输出功率越大,到达停机边缘所需时间越长。 展开更多
关键词 风力发电机 覆冰 气动性能 升阻比 输出功率
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