隨著風(fēng)能的廣泛應(yīng)用以及風(fēng)力機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,風(fēng)力機(jī)葉片更纖長(zhǎng),展弦比和葉尖速比更大,在日常運(yùn)行中或極端風(fēng)況下,葉片在扭轉(zhuǎn)至大攻角時(shí)往往會(huì)發(fā)生“失速”現(xiàn)象,從而引發(fā)葉片震顫,嚴(yán)重時(shí)甚至可能造成葉片結(jié)構(gòu)的破壞。為確保風(fēng)力機(jī)運(yùn)行時(shí)的安全以及性能,有必要對(duì)該現(xiàn)象的機(jī)理進(jìn)行探究。本文采用風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬的方法對(duì)NACA 64-418翼型的失速振蕩特性進(jìn)行研究,主要分析了翼型在“極限環(huán)振蕩”狀態(tài)下的氣動(dòng)特性,進(jìn)而得出相關(guān)結(jié)論。本文主要完成了如下工作:1、振蕩翼型風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)。傳感器記錄了翼型在振蕩期間的瞬時(shí)表面壓力分布、瞬時(shí)俯仰角和沉浮位移等,基于測(cè)量結(jié)果分析了振蕩翼型的非穩(wěn)態(tài)氣動(dòng)特性,包括動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性、“極限環(huán)振蕩”周期內(nèi)瞬態(tài)升力的遲滯性以及壓力分布特性;2、振蕩翼型流場(chǎng)測(cè)量。采用PIV（粒子圖像測(cè)速）方法對(duì)“極限環(huán)振蕩”周期內(nèi)的翼型前緣區(qū)域的流場(chǎng)進(jìn)行了可視化測(cè)量,分析了非穩(wěn)態(tài)振蕩翼型在振蕩周期內(nèi)上仰與下俯過(guò)程中的流場(chǎng)變化與翼型瞬時(shí)表面壓力分布變化的關(guān)聯(lián);3、振蕩翼型數(shù)值模擬。作為風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的對(duì)照與補(bǔ)充,借助Fluent軟件進(jìn)行了瞬態(tài)數(shù)值計(jì)算,編寫(xiě)UDF（用戶自定義函數(shù)）給定二維翼型的振蕩運(yùn)動(dòng),結(jié)合... 

【文章來(lái)源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

007-2017年全球風(fēng)電裝機(jī)總?cè)萘考澳暝鲩L(zhǎng)量[2]

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文無(wú)論是用于大型風(fēng)場(chǎng)的水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，還是多用于分布式發(fā)電的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，葉片部件的設(shè)計(jì)都至關(guān)重要。近十年內(nèi)，為了提升單位風(fēng)能捕獲效率，風(fēng)力機(jī)技術(shù)也有了很大發(fā)展，主要趨勢(shì)之一就是葉輪的大型化。大型風(fēng)力機(jī)的葉片通常更纖長(zhǎng)和柔韌，因而也更容易由于彈性產(chǎn)生彎曲和扭轉(zhuǎn)等形變，如圖 1-2 所示，這將會(huì)造成翼型氣動(dòng)攻角的改變，影響葉片的空氣動(dòng)力學(xué)特性，從而可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生一種被稱為“顫振”的氣動(dòng)彈性失穩(wěn)現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)甚至可能造成結(jié)構(gòu)破壞，如圖 1-3 所示。

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文無(wú)論是用于大型風(fēng)場(chǎng)的水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，還是多用于分布式發(fā)電的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，葉片部件的設(shè)計(jì)都至關(guān)重要。近十年內(nèi)，為了提升單位風(fēng)能捕獲效率，風(fēng)力機(jī)技術(shù)也有了很大發(fā)展，主要趨勢(shì)之一就是葉輪的大型化。大型風(fēng)力機(jī)的葉片通常更纖長(zhǎng)和柔韌，因而也更容易由于彈性產(chǎn)生彎曲和扭轉(zhuǎn)等形變，如圖 1-2 所示，這將會(huì)造成翼型氣動(dòng)攻角的改變，影響葉片的空氣動(dòng)力學(xué)特性，從而可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生一種被稱為“顫振”的氣動(dòng)彈性失穩(wěn)現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)甚至可能造成結(jié)構(gòu)破壞，如圖 1-3 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[7]水平軸風(fēng)力渦輪設(shè)計(jì)與性能預(yù)估方法的三維失速延遲模型——Ⅱ.模型建立及應(yīng)用[J]. 杜朝輝.  太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2000(01)
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博士論文
[1]風(fēng)力機(jī)葉片流固耦合數(shù)值模擬[D]. 李媛.華北電力大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3089213