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基于整车风洞试验的MIRA车型数值计算
被引量:
8
1
作者
周华
杨志刚
朱晖
《吉林大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第4期1043-1053,共11页
为了明确稳态数值计算对于整车气动力,特别是车身表面压力的预测能力,首先以全尺寸MIRA车型整车风洞试验数据为基准,进行网格方案研究并得出结论、车身面网格为10mm、5层边界层网格且第1层网格无量纲高度Y+=30可以满足网格无关性要求。...
为了明确稳态数值计算对于整车气动力,特别是车身表面压力的预测能力,首先以全尺寸MIRA车型整车风洞试验数据为基准,进行网格方案研究并得出结论、车身面网格为10mm、5层边界层网格且第1层网格无量纲高度Y+=30可以满足网格无关性要求。然后,基于该网格方案进行数值计算后得到:无偏航工况下,阻力系数CD与试验值误差为0.34%,升力系数CL误差为1.06%;3°~20°偏航工况下,CD和侧向力系数CS误差分别不超过5%和9%,表明气动力计算准确性较高;车身表面254个测压点中,压力系数CP预测误差大于50%的测点个数基本不超过20%,其中误差较大的测点主要位于车身底部以及背风侧等流动较为复杂的区域。
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关键词
车辆工程
气动力
表面压力
数值计算
MIRA车型
风洞试验
网格方案
偏航工况
原文传递
偏航偏差角对风力机轮毂载荷的影响
被引量:
2
2
作者
冯俊恒
刘晓辉
+2 位作者
许波峰
扶麟
郭敏
《可再生能源》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期221-226,共6页
偏航工况是风力机正常运行中的典型工况,为研究偏航工况下风力机轮毂载荷的特性,文章以某实验型3.0 MW机组为研究对象,通过叶片气动分析和Bladed软件仿真的方法,对不同偏航偏差角下的风力机载荷进行仿真分析,得到了风力机的输出功率及轮...
偏航工况是风力机正常运行中的典型工况,为研究偏航工况下风力机轮毂载荷的特性,文章以某实验型3.0 MW机组为研究对象,通过叶片气动分析和Bladed软件仿真的方法,对不同偏航偏差角下的风力机载荷进行仿真分析,得到了风力机的输出功率及轮毂My和Mz的载荷。研究结果表明:当风力机运行在额定风速以下时,偏航偏差角的存在会降低风力机输出功率;当风力机运行在额定风速以上时,一定范围内的偏航偏差角能维持风力机满功率稳定运行。风力机在不同偏航方向下有不同的载荷表现,相比于负向的偏航偏差角,正向的偏航偏差角会导致更大的风力机轮毂载荷。该研究为大型风力机优化偏航控制及保护提供了参考。
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关键词
风力机
偏航工况
轮毂载荷
偏航偏差角
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职称材料
基于流固耦合偏航工况下风力机输出功率的研究
被引量:
4
3
作者
王雪丽
张立茹
+1 位作者
张嘉奇
汪建文
《工程热物理学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期641-646,共6页
为探索双向流固耦合与未耦合方法对偏航工况风力机输出功率的影响机制,以风力机偏航的Glauert动量定理为基础,基于双向流固耦合方法,采用理论推导与轴向流动过程相结合对输出功率进行分析,揭示了耦合与未耦合数值方法在压力场模拟的差...
为探索双向流固耦合与未耦合方法对偏航工况风力机输出功率的影响机制,以风力机偏航的Glauert动量定理为基础,基于双向流固耦合方法,采用理论推导与轴向流动过程相结合对输出功率进行分析,揭示了耦合与未耦合数值方法在压力场模拟的差异性、量化了轴向诱导因子对偏航工况输出功率的影响程度、总结了轴向速度分布情况。结果表明:未耦合的方法在一定程度上低估了吸力面压强的变化,耦合时风力机输出功率随偏航角增大的下降程度增大,且更接近实验功率,在偏航角10°时吻合度最高达99.4%;轴向诱导因子随输出功率的减小以0.5%的增幅增大,耦合方法的轴向诱导因子值大于未耦合方法;风轮后侧,随偏航角的增大轴向速度增大,且这种趋势沿叶展方向逐渐减弱。
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关键词
偏航工况
输出功率
双向流固耦合
轴向诱导因子
轴向速度
原文传递
偏航条件下大型风机的流固耦合分析
被引量:
3
4
作者
潘茂华
盛其虎
张学伟
《应用科技》
CAS
2017年第1期1-4,共4页
流固耦合条件下叶片变形和振动的分析对于大型叶片的安全至关重要。基于叶素动量理论和Euler-Bernoulli梁的有限元建立大型风机双向流固耦合数值模型,用偏航修正、叶尖轮毂的非定常叶素动量理论计算风力机的气动载荷;通过2结点12自由度...
流固耦合条件下叶片变形和振动的分析对于大型叶片的安全至关重要。基于叶素动量理论和Euler-Bernoulli梁的有限元建立大型风机双向流固耦合数值模型,用偏航修正、叶尖轮毂的非定常叶素动量理论计算风力机的气动载荷;通过2结点12自由度空间梁单元作为结构动力分析的基本模型,结合两套理论建立可以快速分析风力机叶片流固耦合作用下的输出特性和振动特性。通过对NREL 5 MW大型风力机计算的对比和分析,验证了方法的可行性并得到在流固耦合作用下风力机输出特性曲线和叶片结构变形。证明在风力机叶轮工作状态叶片发生振动,而且在偏航情况下,叶轮的功率输出和推力输出产生周期性波动。
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关键词
风力机
偏航
流固耦合
叶素动量理论
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职称材料
L小翼对风力机气动性能的影响
被引量:
2
5
作者
张浩
宮俞
杨瑞
《机械设计与制造》
北大核心
2022年第5期83-87,共5页
以NREL 5MW水平轴风力机为研究对象,通过数值模拟方法,研究了未偏航状态和偏航状态下L小翼(β=45°、a=2m)对风力机气动性能的影响。通过分析叶尖处速度矢量图可知,安装L小翼能够降低叶尖扰流下洗速度,改变叶尖环量分布,减小叶尖涡...
以NREL 5MW水平轴风力机为研究对象,通过数值模拟方法,研究了未偏航状态和偏航状态下L小翼(β=45°、a=2m)对风力机气动性能的影响。通过分析叶尖处速度矢量图可知,安装L小翼能够降低叶尖扰流下洗速度,改变叶尖环量分布,减小叶尖涡强度,延缓叶尖处气流与叶片过早分离,增大了叶片上下表面压差,在较宽风速范围内提高了风力机的输出功率。当风力机处于偏航状态时,L小翼对风力机功率增升作用随着偏航角度的增大逐渐减小,随着风速的增大,功率增升作用先增大减小,在额定风速时功率增升效果最明显。L小翼增加了叶片转矩的同时降低了叶片输出转矩和轴向力的波动,改善输出电能品质,提高叶片抗疲劳性能,增加叶片使用寿命。
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关键词
L小翼
水平轴风力机
增功机理
偏航状态
气动性能
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职称材料
偏航工况下风力机尾流特性分析
被引量:
2
6
作者
周文平
贺元成
《水力发电》
北大核心
2018年第9期89-92,共4页
采用基于涡流理论的自由尾迹模型对风力机处于偏航工况下的尾涡结构进行计算,分析其对尾流特性的影响规律。结果表明:风力机偏航运行时,尾涡呈现出非对称的偏斜结构,且尾涡偏斜角大于偏航入流角;尾涡系中,叶片附着涡对尾流的诱导影响主...
采用基于涡流理论的自由尾迹模型对风力机处于偏航工况下的尾涡结构进行计算,分析其对尾流特性的影响规律。结果表明:风力机偏航运行时,尾涡呈现出非对称的偏斜结构,且尾涡偏斜角大于偏航入流角;尾涡系中,叶片附着涡对尾流的诱导影响主要在轴向和径向方向,近尾迹涡及远尾迹涡对尾流的诱导影响主要在切向和径向方向;尾流区内流动以轴向流动和径向流动为主,尾流区外流动以轴向流动和切向流动为主。
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关键词
风力机
偏航工况
自由尾迹
尾流特性
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职称材料
题名
基于整车风洞试验的MIRA车型数值计算
被引量:
8
1
作者
周华
杨志刚
朱晖
机构
同济大学上海地面交通工具风洞中心
上海市地面交通工具空气动力与热环境模拟重点实验室
中国商用飞机有限责任公司北研中心
出处
《吉林大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第4期1043-1053,共11页
基金
上海市地面交通工具风洞专业技术服务平台项目(16DZ2290400)
上海市重点实验室项目(18DZ2273300)
文摘
为了明确稳态数值计算对于整车气动力,特别是车身表面压力的预测能力,首先以全尺寸MIRA车型整车风洞试验数据为基准,进行网格方案研究并得出结论、车身面网格为10mm、5层边界层网格且第1层网格无量纲高度Y+=30可以满足网格无关性要求。然后,基于该网格方案进行数值计算后得到:无偏航工况下,阻力系数CD与试验值误差为0.34%,升力系数CL误差为1.06%;3°~20°偏航工况下,CD和侧向力系数CS误差分别不超过5%和9%,表明气动力计算准确性较高;车身表面254个测压点中,压力系数CP预测误差大于50%的测点个数基本不超过20%,其中误差较大的测点主要位于车身底部以及背风侧等流动较为复杂的区域。
关键词
车辆工程
气动力
表面压力
数值计算
MIRA车型
风洞试验
网格方案
偏航工况
Keywords
vehicle
engineering
aerodynamic
force
surface
pressure
numerical
simulation
MIRA
reference
car
model
wind
tunnel
test
mesh
scheme
yaw
conditions
分类号
U461.1 [机械工程—车辆工程]
U467.13 [交通运输工程—载运工具运用工程]
原文传递
题名
偏航偏差角对风力机轮毂载荷的影响
被引量:
2
2
作者
冯俊恒
刘晓辉
许波峰
扶麟
郭敏
机构
许昌许继风电科技有限公司
河海大学
出处
《可再生能源》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期221-226,共6页
文摘
偏航工况是风力机正常运行中的典型工况,为研究偏航工况下风力机轮毂载荷的特性,文章以某实验型3.0 MW机组为研究对象,通过叶片气动分析和Bladed软件仿真的方法,对不同偏航偏差角下的风力机载荷进行仿真分析,得到了风力机的输出功率及轮毂My和Mz的载荷。研究结果表明:当风力机运行在额定风速以下时,偏航偏差角的存在会降低风力机输出功率;当风力机运行在额定风速以上时,一定范围内的偏航偏差角能维持风力机满功率稳定运行。风力机在不同偏航方向下有不同的载荷表现,相比于负向的偏航偏差角,正向的偏航偏差角会导致更大的风力机轮毂载荷。该研究为大型风力机优化偏航控制及保护提供了参考。
关键词
风力机
偏航工况
轮毂载荷
偏航偏差角
Keywords
wind
turbine
yaw
condit
ion
hub
load
yaw
deviation
angle
分类号
TK81 [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
基于流固耦合偏航工况下风力机输出功率的研究
被引量:
4
3
作者
王雪丽
张立茹
张嘉奇
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(内蒙古工业大学)
内蒙古自治区风能太阳能利用机理及优化重点实验室(内蒙古工业大学)
出处
《工程热物理学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期641-646,共6页
基金
国家自然科学基金项目(No.51666014,No.52066013)
内蒙古自然科学基金项目(No.2020MS05067)。
文摘
为探索双向流固耦合与未耦合方法对偏航工况风力机输出功率的影响机制,以风力机偏航的Glauert动量定理为基础,基于双向流固耦合方法,采用理论推导与轴向流动过程相结合对输出功率进行分析,揭示了耦合与未耦合数值方法在压力场模拟的差异性、量化了轴向诱导因子对偏航工况输出功率的影响程度、总结了轴向速度分布情况。结果表明:未耦合的方法在一定程度上低估了吸力面压强的变化,耦合时风力机输出功率随偏航角增大的下降程度增大,且更接近实验功率,在偏航角10°时吻合度最高达99.4%;轴向诱导因子随输出功率的减小以0.5%的增幅增大,耦合方法的轴向诱导因子值大于未耦合方法;风轮后侧,随偏航角的增大轴向速度增大,且这种趋势沿叶展方向逐渐减弱。
关键词
偏航工况
输出功率
双向流固耦合
轴向诱导因子
轴向速度
Keywords
yaw
condit
ion
output
power
bidirectional
fluid-solid
coupling
axial
induction
factor
axial
velocity
分类号
TK123 [动力工程及工程热物理—工程热物理]
原文传递
题名
偏航条件下大型风机的流固耦合分析
被引量:
3
4
作者
潘茂华
盛其虎
张学伟
机构
哈尔滨工程大学深海工程技术研究中心
出处
《应用科技》
CAS
2017年第1期1-4,共4页
文摘
流固耦合条件下叶片变形和振动的分析对于大型叶片的安全至关重要。基于叶素动量理论和Euler-Bernoulli梁的有限元建立大型风机双向流固耦合数值模型,用偏航修正、叶尖轮毂的非定常叶素动量理论计算风力机的气动载荷;通过2结点12自由度空间梁单元作为结构动力分析的基本模型,结合两套理论建立可以快速分析风力机叶片流固耦合作用下的输出特性和振动特性。通过对NREL 5 MW大型风力机计算的对比和分析,验证了方法的可行性并得到在流固耦合作用下风力机输出特性曲线和叶片结构变形。证明在风力机叶轮工作状态叶片发生振动,而且在偏航情况下,叶轮的功率输出和推力输出产生周期性波动。
关键词
风力机
偏航
流固耦合
叶素动量理论
Keywords
wind
turbine
yaw
condit
ion
fluid-structure
interaction
blade
element
momentum
theory
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
L小翼对风力机气动性能的影响
被引量:
2
5
作者
张浩
宮俞
杨瑞
机构
金川集团股份有限公司
兰州理工大学能源与动力工程学院
出处
《机械设计与制造》
北大核心
2022年第5期83-87,共5页
基金
国家国际科技合作专项项目—大型风力机风轮关键技术研究及示范(2014DFR60990)
甘肃省科技重大专项项目(17ZD2GA006)。
文摘
以NREL 5MW水平轴风力机为研究对象,通过数值模拟方法,研究了未偏航状态和偏航状态下L小翼(β=45°、a=2m)对风力机气动性能的影响。通过分析叶尖处速度矢量图可知,安装L小翼能够降低叶尖扰流下洗速度,改变叶尖环量分布,减小叶尖涡强度,延缓叶尖处气流与叶片过早分离,增大了叶片上下表面压差,在较宽风速范围内提高了风力机的输出功率。当风力机处于偏航状态时,L小翼对风力机功率增升作用随着偏航角度的增大逐渐减小,随着风速的增大,功率增升作用先增大减小,在额定风速时功率增升效果最明显。L小翼增加了叶片转矩的同时降低了叶片输出转矩和轴向力的波动,改善输出电能品质,提高叶片抗疲劳性能,增加叶片使用寿命。
关键词
L小翼
水平轴风力机
增功机理
偏航状态
气动性能
Keywords
L
Tip
Vane
Horizontal
Axis
Wind
Turbine
Mechanism
of
Increase
Power
yaw
condit
ion
Aerodynamic
Performance
分类号
TH16 [机械工程—机械制造及自动化]
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
偏航工况下风力机尾流特性分析
被引量:
2
6
作者
周文平
贺元成
机构
六盘水师范学院电气工程学院
泸州职业技术学院
四川理工大学机械工程学院
出处
《水力发电》
北大核心
2018年第9期89-92,共4页
基金
四川省科技计划项目(2017JY0112)
四川省教育厅科研计划项目(16ZB0452)
文摘
采用基于涡流理论的自由尾迹模型对风力机处于偏航工况下的尾涡结构进行计算,分析其对尾流特性的影响规律。结果表明:风力机偏航运行时,尾涡呈现出非对称的偏斜结构,且尾涡偏斜角大于偏航入流角;尾涡系中,叶片附着涡对尾流的诱导影响主要在轴向和径向方向,近尾迹涡及远尾迹涡对尾流的诱导影响主要在切向和径向方向;尾流区内流动以轴向流动和径向流动为主,尾流区外流动以轴向流动和切向流动为主。
关键词
风力机
偏航工况
自由尾迹
尾流特性
Keywords
wind
turbine
yaw
condit
ion
free
wake
wake
characteristics
分类号
TM315 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于整车风洞试验的MIRA车型数值计算
周华
杨志刚
朱晖
《吉林大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
8
原文传递
2
偏航偏差角对风力机轮毂载荷的影响
冯俊恒
刘晓辉
许波峰
扶麟
郭敏
《可再生能源》
CAS
CSCD
北大核心
2023
2
下载PDF
职称材料
3
基于流固耦合偏航工况下风力机输出功率的研究
王雪丽
张立茹
张嘉奇
汪建文
《工程热物理学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
4
原文传递
4
偏航条件下大型风机的流固耦合分析
潘茂华
盛其虎
张学伟
《应用科技》
CAS
2017
3
下载PDF
职称材料
5
L小翼对风力机气动性能的影响
张浩
宮俞
杨瑞
《机械设计与制造》
北大核心
2022
2
下载PDF
职称材料
6
偏航工况下风力机尾流特性分析
周文平
贺元成
《水力发电》
北大核心
2018
2
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职称材料
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