复杂工况下的大型风力机气动弹性响应和尾迹数值分析研究

摘要：

在复杂工况下,大型风力机受到载荷更加严重,导致风力机气动和结构耦合响应问题更加明显.主要针对稳态偏航、动态偏航、风剪切和随机风速场等复杂工况,采用非定常自由涡尾迹方法计算尾迹形状和气动载荷,加入了复杂工况的模型,进行了动态失速模型和三维旋转效应模型修正.在考虑气动载荷、惯性载荷和重力载荷影响下,采用有限元法结合模态法建立起风力机解耦动力学方程,并且通过Newmark方法进行数值求解该方程.实现了复杂工况数值模拟计算,比较不同复杂工况的气动弹性响应结果.最后,得出大型风力机在复杂工况下的气动性能、载荷、动态响应和尾迹叶尖涡线特性,并计算出风力机在复杂工况下的迟滞时间.这为推进自由涡尾迹方法应用于大批工况载荷计算,以及提高大型风力机载荷计算精度和设计水平等具有重要意义.

关键词：自由涡尾迹、风剪切、动态偏航、随机风速场、动态响应

所属期刊栏目：35

分类号：O357;TK89(流体力学)

资助基金：国家973计划项目2014CB046200大型风力机的关键力学问题研究及设计实现;国家自然科学基金51208254复杂环境下超大型冷却塔风振机理与等效静风荷载研究;江苏高校优势学科建设工程资助项目

在线出版日期：2016-05-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：46-53