《风力机非定常空气动力学和性能的自由尾迹板方法》

  • 来源专题:可再生能源
  • 编译者: pengh
  • 发布时间:2020-10-03
  • 采用自由尾迹、非定常、三维气动公式研究了水平轴风力机在轴向和偏航两种情况下的性能。在附加流条件的假设下,对转盘下游叶片/旋翼气动载荷和速度场的预测与在德国荷兰风洞DNW大型开放式喷射设备中测试的墨西哥旋翼(即三叶片模型)的实验数据进行了比较。本文进行的数值/实验比较旨在强调基于边界元法的风力涡轮机周围不可压缩亚音速流气动公式的缺陷和潜力,令人惊讶的是,在海流涡轮机的应用中很少用到边界元法。数值结果对实验的准确性和其他广泛使用的方法(如升力线、涡流栅格和叶片元素理论)证明面板旋翼空气动力学方法是足够准确的,只要严重流分离不发生在涡轮叶片,从而避免耗时的CFD分析,通常不兼容设备的初步设计。此外,墨西哥的性能模型比例尺转子在两个操作条件进行了讨论。他们关注的是极端垂直剪切的存在和安装转子在一个浮动平台上经历俯仰平面运动。

相关报告
  • 《一种用于风力机性能和尾流演化的混合自由尾流模型》

    • 来源专题:可再生能源
    • 编译者:pengh
    • 发布时间:2018-07-27
    • 为准确预测涡轮性能和下游尾流演化,提出了一种新的风轮机空气动力学自由尾流分析方法。一个关键的特征是恒循环轮廓法(CCCM),它是一种新型的风轮机尾迹模型。该方法通过产生大量的涡丝来表征涡轮尾迹,避免了由尾涡和脱落涡组成的涡格的数值伪影。给出了利用CCCM实现尾迹滚动和畸变的自然捕获,证明了其计算复杂度低于涡格法(VLM)。对于精确的叶片下洗计算,通过将CCCM与涡轮叶片后的VLM尾迹结合起来,开发出一种混合的自由尾流模型,并将其过渡到下游的CCCM。讨论并优化了混合尾迹的重要性质,提高了模型的精度和效率。包括叶片静态失速和非稳态效应。通过与阿联酋第6期和墨西哥风洞试验的比较,验证了混合模型的有效性。仿真实例表明,该方法利用自由尾流分析研究尾流转向问题,表明了该方法在风电场尺度尾流模拟中的应用前景。 ——文章发布于2018年7月26日
  • 《改进的线性模型的风力涡轮机空气动力学和控制系统动力学使用谐波线性化》

    • 来源专题:可再生能源
    • 编译者:pengh
    • 发布时间:2018-12-10
    • 在非线性不是很强的情况下,线性频域方法可以提供快速的计算,这对于风力涡轮机叶片、基础和浮动平台的初步设计是有价值的。但风力涡轮机的气动和控制系统行为明显是非线性的。在此,我们首次证明谐波线性化技术可以减少气动和控制系统非线性近似的误差,相比于更常见的切线线性化。使直线化模型推导后,使直线化的非线性模拟结果比较NREL 5?MW汽轮机表明:(1)谐波线性化捕捉aero-elastic效果和空气动力学的非线性,给2 -减少错误而切线性化;(2)谐波线性化可以捕捉非线性尾流动力学;(3)转矩和俯仰控制器的性能可以在远离额定风速的情况下近似得到较好的结果,但在两个控制器相互作用时存在一些问题。对线性化的控制系统模型进行了进一步的改进。通过提高线性化模型的精度,谐波线性化是扩展频域方法在风力发电机初始设计和优化中的适用性的一种有前途的方法。 ——文章发布于2019年5月