發(fā)布時(shí)間：2021-06-30 19:57

　　針對(duì)風(fēng)力機(jī)尺寸增大,葉片剛?cè)狁詈虾蜌鈴楍詈咸匦栽鰪?qiáng),研究大型風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)柔性葉片彎曲與扭轉(zhuǎn)耦合變形下的氣彈模態(tài)及其穩(wěn)定性。為準(zhǔn)確描述柔性葉片的非線性變形特性,采用"超級(jí)單元"將柔性葉片離散成若干個(gè)剛體,并由運(yùn)動(dòng)副與力元連接構(gòu)成多體系統(tǒng),而后通過(guò)牛頓-歐拉方程建立葉片非線性動(dòng)力學(xué)方程;氣動(dòng)模型則采用葉素動(dòng)量理論結(jié)合修正的B-L （Beddoes-Leishman, B-L）動(dòng)態(tài)失速模型,計(jì)算非定常氣動(dòng)載荷;然后基于變分原理,線性化葉片結(jié)構(gòu)與氣動(dòng)載荷動(dòng)力學(xué)方程,構(gòu)建轉(zhuǎn)動(dòng)葉片的氣彈線性化狀態(tài)方程。最后以NREL 5 MW葉片為研究對(duì)象,在確定尖速比下,分析大型柔性葉片轉(zhuǎn)動(dòng)條件下的氣彈復(fù)模態(tài),計(jì)算葉片氣彈頻率與氣彈阻尼比,分析葉片氣動(dòng)阻尼對(duì)顫振的影響,探究大型葉片顫振失穩(wěn)機(jī)理。 

【文章來(lái)源】：機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2020,56(14)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

單個(gè)超級(jí)單元模型

式中，ρ為空氣密度，c為翼型截面弦長(zhǎng)，W為相對(duì)風(fēng)速，φ為入流角，β為變槳距角，θ為葉片扭角，α為葉片攻角，見(jiàn)圖2。Cdyn=(C L,C D,C M)T，其中LC、DC、MC分別是翼型的升力系數(shù)、阻力系數(shù)、俯仰力矩系數(shù)，il為剛體i的展向長(zhǎng)度。在氣動(dòng)力作用下，葉片將在某穩(wěn)定變形處來(lái)回振動(dòng)，而葉片振動(dòng)將改變相對(duì)風(fēng)速W和攻角α，進(jìn)而改變作用于葉片的氣動(dòng)力，如此反復(fù)構(gòu)成葉片振動(dòng)與氣動(dòng)載荷的耦合關(guān)系，如圖3所示。

在氣動(dòng)力作用下，葉片將在某穩(wěn)定變形處來(lái)回振動(dòng)，而葉片振動(dòng)將改變相對(duì)風(fēng)速W和攻角α，進(jìn)而改變作用于葉片的氣動(dòng)力，如此反復(fù)構(gòu)成葉片振動(dòng)與氣動(dòng)載荷的耦合關(guān)系，如圖3所示�？紤]葉片振動(dòng)速度對(duì)相對(duì)風(fēng)速W和入流角φ的影響，相對(duì)風(fēng)速與攻角的表達(dá)式為

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]動(dòng)態(tài)氣動(dòng)載荷和構(gòu)件振動(dòng)對(duì)風(fēng)力機(jī)氣彈特性的影響分析[J]. 李德源,汪顯能,莫文威,張湘?zhèn)?  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(14)

碩士論文
[1]基于多體模型的水平軸風(fēng)力機(jī)氣彈耦合分析[D]. 莫文威.廣東工業(yè)大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3258393