《采用非线性涡格法对水平轴风力机的气动特性和尾流结构进行了数值研究 》

  • 来源专题:可再生能源
  • 编译者: pengh
  • 发布时间:2018-09-04
  • 风力涡轮机由于其经济价值和技术成熟,正成为最有前途和最具成本效益的可再生能源之一。准确预测转子叶片的气动性能对于高效设计风力机具有重要意义。在众多的数值方法中,涡格法(VLM)是最适合风力机气动模型之一,因为风力机主要在亚音速流中工作。然而,在高攻角条件下,它本身并不能预测非线性气动特性。本文提出了一种非线性涡格法(NVLM),将现有的涡格法用于处理非线性失速和失速后行为。这可以通过在机翼上找到一个控制点,在那里有效的攻击角度是适用的。本文主要讨论NVLM的发展和验证,以预测气动性能和尾迹几何与墨西哥转子模型的测量。结果表明,NVLM方法计算得到的气动载荷和叶尖涡运动轨迹与实测数据吻合较好。利用涡粒法对复杂的非定常尾迹结构进行了分析。

    ——文章发布于2019年3月

相关报告
  • 《采用全尺度流固耦合仿真方法对某大型水平轴风力机进行了动载荷和应力分析》

    • 来源专题:可再生能源
    • 编译者:pengh
    • 发布时间:2019-03-22
    • 采用瞬态流固耦合仿真方法,对某风力机进行了动载荷和应力分析。在结构方面,三个长50?米商业玻璃纤维环氧树脂叶片建模使用壳元素,准确包括复合材料的性质。在流体方面,每一个叶片和轮毂都有一个六面体网格。然后通过覆盖技术将这些网格覆盖到结构化的背景网格中。结构求解器规定的位移施加在涡轮刚性旋转的顶部。采用k-epsilon湍流模型计算大气边界层(ABL)。计算流体力学(CFD)和计算固体力学(CSM)求解器使用内部代码进行强耦合。在整个模拟时间内,对每个叶片上的载荷、应力和位移的瞬态演化进行了监测。ABL在叶片外侧区域引起轴向位移的振荡。此外,考虑和研究了重力对结构的影响,表明重力对叶片切向位移的影响很大。振动变形导致每个叶片在旋转过程中所提供的扭矩存在明显差异。 ——文章发布于2019年9月
  • 《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。