葉片偏航和干擾會顯著改變大型風(fēng)力機表面氣動力分布模式,進而影響風(fēng)力機體系的風(fēng)振響應(yīng)和穩(wěn)定性能.以某5 MW大型風(fēng)力機為研究對象,首先采用大渦模擬（LES）方法進行了最不利葉片位置下考慮6個偏航角（0°、5°、10°、20°、30°和45°）影響的風(fēng)力機體系流場和氣動力模擬,并與規(guī)范及國內(nèi)外實測結(jié)果進行對比驗證了大渦模擬的有效性.在此基礎(chǔ)上,結(jié)合有限元方法系統(tǒng)分析了不同偏航角下風(fēng)力機塔架-葉片耦合模型的動力特性、風(fēng)振響應(yīng)和穩(wěn)定性能.結(jié)果表明:不同偏航角下塔架徑向位移均值和均方差的最大值均出現(xiàn)在塔架環(huán)向0°和180°處,最大塔底彎矩均出現(xiàn)在環(huán)向20°處.0°偏航時各葉片順風(fēng)向位移響應(yīng)極值均大于2.7 m,隨著偏航角的增大,塔架頂部徑向位移、葉片順風(fēng)向位移和葉片根部內(nèi)力的均值及均方差均逐漸減小,而臨界風(fēng)速則呈現(xiàn)先減后增再減小的趨勢.綜合表明:0°偏航角下風(fēng)力機體系氣動性能和風(fēng)振響應(yīng)均最為不利,45°偏航角下風(fēng)力機體系的穩(wěn)定性能最為不利. 

【文章來源】：湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018,45(07)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【文章目錄】：
1 計算方法及工程概況
    1.1 大渦模擬理論
    1.2 完全瞬態(tài)法
2 風(fēng)場的數(shù)值模擬
    2.1 工程概況
    2.2 計算域及網(wǎng)格劃分
    2.3 邊界條件及參數(shù)設(shè)置
    2.4 有效性驗證
    2.5 結(jié)果分析
3 風(fēng)振響應(yīng)分析
    3.1 有限元建模與動力特性分析
    3.2 塔架響應(yīng)
    3.3 葉片響應(yīng)
4 風(fēng)致穩(wěn)定性分析
    4.1 屈曲穩(wěn)定
    4.2 極限承載力
5 結(jié)論


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于HHT方法的非穩(wěn)定工況風(fēng)力機結(jié)構(gòu)動態(tài)響應(yīng)時頻特性分析[J]. 楊陽,李春,葉柯華,繆維跑,陽君,高偉.  振動與沖擊. 2016(21)
[2]大型風(fēng)力機風(fēng)雨結(jié)構(gòu)三場耦合分析[J]. 高乾豐,董輝,鄧宗偉,朱志祥,彭文春.  中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(03)
[3]復(fù)雜工況下的大型風(fēng)力機氣動彈性響應(yīng)和尾跡數(shù)值分析研究[J]. 曹九發(fā),柯世堂,王同光.  振動與沖擊. 2016(01)
[4]偏航角對風(fēng)力機氣動性能的影響[J]. 石亞麗,左紅梅,楊華,周捍瓏,沈文忠.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2015(16)
[5]考慮流固耦合的近海風(fēng)機動力響應(yīng)數(shù)值計算[J]. 鄧露,肖志穎,黃民希,宋曉萍,吳海濤.  湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(07)
[6]圓形截面煙囪風(fēng)致干擾效應(yīng)試驗研究[J]. 李曉娜,陸煜,劉慶寬,馬文勇,劉小兵.  工程力學(xué). 2015(S1)
[7]風(fēng)力機塔架-葉片耦合模型風(fēng)致響應(yīng)時域分析[J]. 柯世堂,曹九發(fā),王瓏,王同光.  湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(04)
[8]屋頂安裝型風(fēng)力機塔架風(fēng)振反應(yīng)分析[J]. 袁行飛,余俊偉.  浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2013(11)
[9]水平軸風(fēng)力機葉片氣動彈性穩(wěn)定判別數(shù)的探索分析[J]. 李仁年,申慧淵.  太陽能學(xué)報. 2012(12)
[10]大型風(fēng)力機氣動彈性響應(yīng)計算研究[J]. 呂計男,劉子強,趙玲,冉景洪.  空氣動力學(xué)學(xué)報. 2012(01)



本文編號：3157541