發(fā)布時(shí)間：2020-08-12 14:27

【摘要】：葉片的氣動(dòng)彈性穩(wěn)定性問(wèn)題是大型水平軸風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。如果葉片發(fā)生了不穩(wěn)定的自激振動(dòng),那么對(duì)于整個(gè)風(fēng)力機(jī)來(lái)說(shuō)都是極其危險(xiǎn)的問(wèn)題之一。本文應(yīng)用尾流渦旋系統(tǒng)理論設(shè)計(jì)的650KW水平軸風(fēng)力機(jī)葉片,依據(jù)經(jīng)典的“片條理論”分析了葉片的氣動(dòng)性能。接著從氣動(dòng)力、慣性力和彈性力耦合的角度出發(fā),研究該風(fēng)力機(jī)葉片的氣動(dòng)彈性性能。 由于葉片在大型水平軸風(fēng)力機(jī)運(yùn)行中同時(shí)受到了氣動(dòng)力、慣性力和彈性力的作用,所以是風(fēng)力機(jī)受力最為復(fù)雜的部件。為了在工程應(yīng)用中快速方便地處理風(fēng)力機(jī)葉片的氣動(dòng)彈性問(wèn)題,往往需要把具體的風(fēng)力機(jī)葉片進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化處理。本文由此目的出發(fā),通過(guò)對(duì)以往經(jīng)驗(yàn)的歸納分析,得到在地面固有頻率測(cè)試時(shí)的風(fēng)力機(jī)葉片模型可以簡(jiǎn)化為以相對(duì)半徑0.58處截面為特征截面的等截面梁,而實(shí)際工況下的風(fēng)力機(jī)葉片模型可以簡(jiǎn)化為以相對(duì)半徑0.84處截面為特征截面的等截面梁,進(jìn)而方便了風(fēng)力機(jī)葉片氣動(dòng)彈性問(wèn)題的快速工程建模分析。此方法與風(fēng)力機(jī)工程中解決葉片氣動(dòng)彈性問(wèn)題慣用的建模方法進(jìn)行了比較,驗(yàn)證其是合理的。 其次,應(yīng)用實(shí)際工況下風(fēng)力機(jī)葉片的等截面梁簡(jiǎn)化模型,利用經(jīng)典的“片條理論”對(duì)650KW水平軸風(fēng)力機(jī)葉片的氣彈性能進(jìn)行分析。由于在風(fēng)力機(jī)工程應(yīng)用特別是葉片設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)師需要快速方便地判定風(fēng)力機(jī)葉片是否氣動(dòng)彈性穩(wěn)定。緊接著本文通過(guò)推導(dǎo)分析得到水平軸風(fēng)力機(jī)葉片氣動(dòng)彈性穩(wěn)定判別數(shù)S~hy,以方便今后風(fēng)力機(jī)葉片氣動(dòng)彈性穩(wěn)定問(wèn)題的判別。 然后,對(duì)梁截面的二維葉型建立顫振運(yùn)動(dòng)微分方程。通過(guò)用4階龍格—庫(kù)塔數(shù)值方法,對(duì)影響葉片顫振的結(jié)構(gòu)動(dòng)力參數(shù)進(jìn)行了分析,得到了初步的規(guī)律,可供設(shè)計(jì)參考。最后應(yīng)用氣動(dòng)彈性穩(wěn)定判別數(shù)S~hy得到的結(jié)論與葉片氣動(dòng)彈性問(wèn)題數(shù)值計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行了比較,以驗(yàn)證其合理性。
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類(lèi)號(hào)】：TK83

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 陳寅;風(fēng)電場(chǎng)氣流數(shù)值模擬與風(fēng)力機(jī)翼型研究[D];蘭州理工大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2790651