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基于深度学习与混沌特征融合的滚动轴承故障诊断 被引量:24
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作者 金江涛 许子非 +3 位作者 李春 缪维跑 肖俊青 孙康 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期109-116,共8页
本文针对现有滚动轴承智能故障诊断方法在面向大噪声背景下鲁棒性能差的问题.基于混沌理论,提出采用相空间重构方法还原并丰富轴承振动的动力学特性,通过卷积神经网络(CNN)提取混沌序列中的高级抽象特征,又考虑故障信号具有长程相关性,... 本文针对现有滚动轴承智能故障诊断方法在面向大噪声背景下鲁棒性能差的问题.基于混沌理论,提出采用相空间重构方法还原并丰富轴承振动的动力学特性,通过卷积神经网络(CNN)提取混沌序列中的高级抽象特征,又考虑故障信号具有长程相关性,将低维抽象故障特征引入长短期记忆网络(LSTM),以灰狼算法优化的支持向量机(OSVM)作为分类器,提出CCNN (Chaotic CNN)–LSTM–OSVM智能故障诊断方法.试验结果表明,在处理信噪比为-6 dB信号时,该方法仍具有89.96%的准确率,相比以Softmax作为分类器的CNN–LSTM和CCNN–LSTM方法分别高出15.36%和5.21%,且在收敛速度方面亦有较大优势. 展开更多
关键词 卷积神经网络 长短期记忆网络 支持向量机 混沌 特征融合 轴承 故障诊断
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流场非线性特征提取与混沌分析 被引量:10
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作者 许子非 缪维跑 +2 位作者 李春 金江涛 李蜀军 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第24期338-346,共9页
为解决传统方法在判断离心压气机动态失稳过程中因信号强非线性导致误判错判,针对其动态时序属非线性信号,基于分形理论提出自适应变分模态分解(adaptive variational mode decomposition with fractal,AFVMD)方法以同时实现降噪与非线... 为解决传统方法在判断离心压气机动态失稳过程中因信号强非线性导致误判错判,针对其动态时序属非线性信号,基于分形理论提出自适应变分模态分解(adaptive variational mode decomposition with fractal,AFVMD)方法以同时实现降噪与非线性特征提取,采用相空间重构法还原系统动力学结构.以某离心压气机失稳过程中叶轮动态压力数据为对象,验证所提出算法的优越性,分析其吸引子状态.结果表明:在处理具有非线性特征的含噪信号时,AFVMD比小波降噪具有更好的降噪效果与特征提取能力;相空间将失速发展过程可视化,最小流量状态所对应的相空间呈现“毛球状”;随失速的发展,相空间将逐渐发散;经小波与AFVMD方法预处理的信号所对应相形对失速过程更加敏感;通过经AFVMD处理的信号进行重构可更早捕获失速征兆,其更小的最大Lyapunov指数表明该方法提升了流动混沌系统的可预测性,为压气机失稳分析、预测提供新思路与方法. 展开更多
关键词 混沌 LYAPUNOV 指数 变分模态分解 分形
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基于VMD能量熵与优化支持向量机的轴承故障诊断 被引量:10
3
作者 金江涛 许子非 +2 位作者 李春 缪维跑 李根 《计量学报》 CSCD 北大核心 2021年第7期898-905,共8页
滚动轴承早期故障信号比较微弱,且受噪声与振动耦合影响,导致其故障判别失准。基于变分模态分解算法(VMD)与能量熵结合构建多模态特征矩阵,以灰狼算法(GWO)优化支持向量机(SVM)参数,提出VMD-Entropy-OSVM轴承智能故障诊断,采用轴承实验... 滚动轴承早期故障信号比较微弱,且受噪声与振动耦合影响,导致其故障判别失准。基于变分模态分解算法(VMD)与能量熵结合构建多模态特征矩阵,以灰狼算法(GWO)优化支持向量机(SVM)参数,提出VMD-Entropy-OSVM轴承智能故障诊断,采用轴承实验数据验证所提方法的有效性与优越性。实验结果表明:VMD-Entropy-OSVM不仅可识别轴承损伤末期的不同故障类型,且在识别损伤初期亦有较高准确度;在信噪比为8 dB下准确率高达99.8%,比现有方法提高3.3%~27.3%;当信噪比为0 dB下仍有73.5%的准确度,比现有方法提高11%~33%,该模型表现出良好的泛化性能;在相同计算资源下,所需运行时间更短,效率更高。 展开更多
关键词 计量学 智能故障诊断 滚动轴承 变分模态分解 能量熵 灰狼算法 支持向量机 优化
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Dynamic Response of Offshore Wind Turbine on 3×3 Barge Array Floating Platform under Extreme Sea Conditions 被引量:4
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作者 LIU Qing-song miao wei-pao +3 位作者 YUE Min-nan LI Chun WANG Bo DING Qingwei 《China Ocean Engineering》 SCIE EI CSCD 2021年第2期186-200,共15页
Offshore wind farm construction is nowadays state of the art in the wind power generation technology.However,deep water areas with huge amount of wind energy require innovative floating platforms to arrange and instal... Offshore wind farm construction is nowadays state of the art in the wind power generation technology.However,deep water areas with huge amount of wind energy require innovative floating platforms to arrange and install wind turbines in order to harness wind energy and generate electricity.The conventional floating offshore wind turbine system is typically in the state of force imbalance due to the unique sway characteristics caused by the unfixed foundation and the high center of gravity of the platform.Therefore,a floating wind farm for 3×3 barge array platforms with shared mooring system is presented here to increase stability for floating platform.The NREL 5 MW wind turbine and ITI Energy barge reference model is taken as a basis for this work.Furthermore,the unsteady aerodynamic load solution model of the floating wind turbine is established considering the tip loss,hub loss and dynamic stall correction based on the blade element momentum(BEM)theory.The second development of AQWA is realized by FORTRAN programming language,and aerodynamic-hydrodynamic-Mooring coupled dynamics model is established to realize the algorithm solution of the model.Finally,the 6 degrees of freedom(DOF)dynamic response of single barge platform and barge array under extreme sea condition considering the coupling effect of wind and wave were observed and investigated in detail.The research results validate the feasibility of establishing barge array floating wind farm,and provide theoretical basis for further research on new floating wind farm. 展开更多
关键词 BARGE floating platform extreme sea conditions dynamic response STABILITY
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基于深度学习的翼型气动弹片流场参数预测
5
作者 张强 李春 +1 位作者 缪维跑 岳敏楠 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期162-168,共7页
弹片是解决翼型流动分离的重要技术手段,合理的弹片参数对翼型表面压力分布尤为重要。基于数据驱动的深度学习方法与计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)相结合,可快速有效地完成对复杂流场特征的识别与提取。本文提出一种... 弹片是解决翼型流动分离的重要技术手段,合理的弹片参数对翼型表面压力分布尤为重要。基于数据驱动的深度学习方法与计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)相结合,可快速有效地完成对复杂流场特征的识别与提取。本文提出一种基于卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)的翼型表面压力分布预测方法,通过提取流场的尾流速度、压力等流动特征构建翼型表面压力分布的预测模型。首先,通过数值模拟计算了8种不同抬起角度的NACA 0012弹片翼型的流场;其次,采用提取的流场数据建立CNN预测模型;最后,将预测值和CFD计算值进行对比。结果表明:基于CNN的预测模型对翼型表面压力系数分布有较高的预测精度,其中尾流速度模型在弹片抬起角度为15°时的预测均方根误差仅为0.1,说明尾流速度中包含丰富的流场信息。 展开更多
关键词 深度学习 卷积神经网络 弹片翼型 流场识别 非定常
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基于时程数据的翼型尾流特征识别模型分析
6
作者 赵凯程 李春 +1 位作者 缪维跑 岳敏楠 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期147-153,共7页
针对传统流场分析方法难以提取非线性与高维度数据特征的问题,结合自适应噪声完全集合经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise,CEEMDAN)与分形盒维数对速度、压力和涡量等时程数据进行分解... 针对传统流场分析方法难以提取非线性与高维度数据特征的问题,结合自适应噪声完全集合经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise,CEEMDAN)与分形盒维数对速度、压力和涡量等时程数据进行分解、筛选及重构,并结合深度学习建立尾流特征识别模型,以实现翼型特征和流动攻角的反向预测。结果表明:当训练集和测试集数据来自同一翼型时,所提模型对流动攻角的识别率最高可达98.8%,当数据来自不同翼型时,准确率仍可达95.6%,验证了所提模型的准确性、可行性及泛化性。 展开更多
关键词 尾流 特征提取 深度学习 分形盒维数
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风浪异向下大型风力机动力学响应及非线性特征研究
7
作者 王海生 李志昊 +1 位作者 缪维跑 李春 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期166-173,共8页
为探究风、浪不同入射角对风力机塔架动力学响应及其混沌特性影响,以DTU 10 MW近海单桩式风力机为研究对象,采用相图法及最大Lyapunov指数对风、浪异向下风力机塔架振动信号展开混沌特征分析。结果表明:塔顶前后向位移几乎不随波浪入射... 为探究风、浪不同入射角对风力机塔架动力学响应及其混沌特性影响,以DTU 10 MW近海单桩式风力机为研究对象,采用相图法及最大Lyapunov指数对风、浪异向下风力机塔架振动信号展开混沌特征分析。结果表明:塔顶前后向位移几乎不随波浪入射角改变而变化,塔顶侧向位移受波浪入射角影响较大;塔架弯矩随塔架高度增加而逐渐减小,且受波浪入射角影响较大;随着风速增大,塔顶侧向加速度波动剧烈程度逐渐降低,不同海况塔架前后向加速度波动差异较小;随着波浪入射角变化,各海况加速度最大Lyapunov指数均大于零,混沌特征明显。尤以湍流风速11.4 m/s、有义波高3.5 m时,在风波夹角为60°与210°时塔顶前后向及侧向加速度的最大Lyapunov指数最大,此时风力机塔顶稳定性较差。 展开更多
关键词 风浪异向 单桩式风力机 动力学响应 混沌特性 LYAPUNOV指数
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俯仰策略对两台串列风力机功率输出影响研究 被引量:2
8
作者 王渊博 缪维跑 +1 位作者 李春 岳敏楠 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期237-244,共8页
为增加风电场总输出功率,基于大涡模拟(Large Eddy Simulation,LES)方法,采用致动线(Actuator Line,AL)技术,通过swak4Foam产生指数率风剪切,利用OpenFOAM对两台串列布置的5 MW风力机风电场进行不同叶轮俯仰数值模拟,对比各工况下风电... 为增加风电场总输出功率,基于大涡模拟(Large Eddy Simulation,LES)方法,采用致动线(Actuator Line,AL)技术,通过swak4Foam产生指数率风剪切,利用OpenFOAM对两台串列布置的5 MW风力机风电场进行不同叶轮俯仰数值模拟,对比各工况下风电场总输出功率,并结合流场分布云图分析总输出功率存在差别的内在原因。结果表明:风电场上游风力机尾迹会严重减弱下游风力机性能;俯仰策略可有效提升风电场总输出功率;俯仰角从0°增大/减小到±35°过程中,呈现出上游风力机功率先增后减、下游风力机功率持续增加的规律,风电场总输出功率升至极大值后开始下降;正俯仰角时风电场总输出功率较负俯仰角时的总输出功率更高。 展开更多
关键词 风电场 致动线 风剪切 俯仰策略 输出功率
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风力机气动-结构仿真平台构建与计算 被引量:1
9
作者 王渊博 李春 +1 位作者 缪维跑 邓允河 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期236-243,共8页
为在研究大型风力机气动性能的同时考虑其结构动力学特性,基于开源计算流体力学软件OpenFOAM及气动-水动-伺服-控制软件FAST,并结合致动线方法(Actuator Line Method,ALM)实现风力机叶轮周围流场信息与结构响应间的数据交换,最终完成风... 为在研究大型风力机气动性能的同时考虑其结构动力学特性,基于开源计算流体力学软件OpenFOAM及气动-水动-伺服-控制软件FAST,并结合致动线方法(Actuator Line Method,ALM)实现风力机叶轮周围流场信息与结构响应间的数据交换,最终完成风力机气动-结构仿真平台FASTFOAM构建。通过该平台计算了风场中两台串列布置5 MW风力机的气动性能及结构动力学特性。结果表明:FASTFOAM平台能够快速计算出风力机的功率输出、结构响应及流场信息;风力机尾迹在发展过程中可持续与周围流场进行能量交换而使其速度亏损得以弥补;下游风力机受上游风力机尾迹影响严重,输出功率只有上游风力机的21.05%,且结构动力学响应与上游风力机不同;上游风力机和下游风力机叶轮的主要刺激频率分别为0.16和0.15 Hz。 展开更多
关键词 风力机 气动 结构 OPENFOAM FAST
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垂直轴风力机叶片尾缘主动式格尼襟翼气动效率研究分析 被引量:8
10
作者 向斌 缪维跑 +1 位作者 李春 王渊博 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期242-250,共9页
为减小动态失速对垂直轴风力机气动性能的影响,提出在翼型尾缘布置动态格尼襟翼的主动流动控制方法。以直线翼垂直轴风力机为研究对象,采用非定常雷诺平均(URANS)方程进行数值求解,研究主动式格尼襟翼对垂直轴风力机气动性能的作用。结... 为减小动态失速对垂直轴风力机气动性能的影响,提出在翼型尾缘布置动态格尼襟翼的主动流动控制方法。以直线翼垂直轴风力机为研究对象,采用非定常雷诺平均(URANS)方程进行数值求解,研究主动式格尼襟翼对垂直轴风力机气动性能的作用。结果表明:翼型尾缘采用主动式格尼襟翼,使垂直轴风力机最佳尖速比降低2.5,提高运行稳定性,并能增大整机在低风速下的启动力矩;较原始翼型,主动式格尼襟翼使整机风能利用率提高27.9%,并降低叶片尾涡强度,减小脱落涡对背风区叶片的影响;当尖速比大于最佳减速比,格尼襟翼伸出高度大于2%c,控制效果将逐渐减弱,整机风能利用率提升效果明显降低。 展开更多
关键词 格尼襟翼 主动流动控制 垂直轴风力机 尖速比 风能利用率
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凹槽-襟翼对翼型动态失速特性影响研究 被引量:3
11
作者 李根 缪维跑 +1 位作者 李春 刘青松 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期151-159,共9页
风力机复杂运行环境使叶片常处于失速环境,导致翼型升力骤降,严重影响风力机气动性能。为改善翼型流动分离,延缓失速,对凹槽-襟翼对翼型动态失速特性作用效果开展研究,并利用计算流体力学方法分析不同折合频率与翼型厚度时凹槽-襟翼对... 风力机复杂运行环境使叶片常处于失速环境,导致翼型升力骤降,严重影响风力机气动性能。为改善翼型流动分离,延缓失速,对凹槽-襟翼对翼型动态失速特性作用效果开展研究,并利用计算流体力学方法分析不同折合频率与翼型厚度时凹槽-襟翼对翼型气动性能的影响。结果表明:俯仰振荡过程中,凹槽-襟翼可有效提升翼型吸力面流速,降低失速攻角下逆压梯度,减缓流动分离;可提升尾缘吸力面流体下洗能力,抑制尾缘涡的形成,有效增加翼型失速攻角;同时避免翼型二次失速,翼型气动性能明显提高;较原始翼型,凹槽-襟翼翼型俯仰振荡平均升阻比增量随折合频率增加而增大,而平均升阻比提高百分率随翼型厚度增大呈整体减小趋势。 展开更多
关键词 动态失速 气动特性 凹槽-襟翼 升阻比
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半潜式平台漂浮式风力机阵列平台普通海况动态响应研究 被引量:2
12
作者 岳新智 刘青松 +1 位作者 缪维跑 李春 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期152-160,共9页
为保证漂浮式风电场在环境载荷复杂的海洋环境中稳定正常工作,以半潜式平台为研究对象,建立了基于Umarine Semi-Submersible平台的阵列式风电场。通过FORTRAN程序语言求解气动载荷,采用水动力学软件AQWA,基于辐射/绕射理论并结合有限元... 为保证漂浮式风电场在环境载荷复杂的海洋环境中稳定正常工作,以半潜式平台为研究对象,建立了基于Umarine Semi-Submersible平台的阵列式风电场。通过FORTRAN程序语言求解气动载荷,采用水动力学软件AQWA,基于辐射/绕射理论并结合有限元方法,研究了风波耦合作用下半潜式平台时频动态响应。结果表明:阵列半潜式平台漂浮式风电场可有效提升平台抗首摇、横摇能力;固定悬链线可降低平台横荡运动幅值与纵荡响应;共用系泊系统的阵列平台机舱振动稳定性更佳。 展开更多
关键词 半潜式平台 漂浮式 风电场 稳定性 动态响应
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尾缘气动弹片对翼型动态失速特性影响研究 被引量:1
13
作者 薛世成 缪维跑 +1 位作者 李春 李根 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期142-150,共9页
通过研究尾缘气动弹片对翼型动态失速特性影响,提出一种基于气动弹片的主动控制策略,使其于大攻角时抬起,小攻角时闭合。并采用计算流体动力学方法对比分析主动式气动弹片对不同厚度翼型抑制流动分离作用的效果。结果表明:对于薄翼型,... 通过研究尾缘气动弹片对翼型动态失速特性影响,提出一种基于气动弹片的主动控制策略,使其于大攻角时抬起,小攻角时闭合。并采用计算流体动力学方法对比分析主动式气动弹片对不同厚度翼型抑制流动分离作用的效果。结果表明:对于薄翼型,发生动态失速时,气动弹片可延缓翼型尾缘涡旋与前缘主流涡的相互作用,减小翼型升力系数骤降幅度;随翼型厚度增加,流动分离点从翼型前缘转向后缘,气动弹片可有效分割较大分离涡,减轻流动分离程度,限制分离涡发展,同时抑制尾缘伴随小涡产生,提高翼型升阻比。 展开更多
关键词 气动性能 动态失速 主动控制 气动弹片 升阻比
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垂直轴风力机群组错列布机气动特性研究 被引量:2
14
作者 罗帅 缪维跑 +1 位作者 李春 朱海天 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期143-150,共8页
垂直轴风力机因其运行稳定、低速尾迹恢复快及成本低廉等优势,更适宜大型化与群组化发展。为研究垂直轴风力机群组的气动特性和优化策略,通过数值模拟方法定量分析不同来流风向和不同布机间距下由8个同旋垂直轴风力机所组成群组的气动特... 垂直轴风力机因其运行稳定、低速尾迹恢复快及成本低廉等优势,更适宜大型化与群组化发展。为研究垂直轴风力机群组的气动特性和优化策略,通过数值模拟方法定量分析不同来流风向和不同布机间距下由8个同旋垂直轴风力机所组成群组的气动特性,并建议错列布机群组的最佳布机间距。结果表明:群组中风力机最佳尖速比降低、运行稳定性提高;布机间距和来流风向均影响功率密度和群组效率,且布机间距减小,群组互耦效应增强,功率密度大幅提高,尖速比为2.62,不同来流风向下,布机间距k从5减小到2时,群组最大功率密度增幅均可达3倍。适当的布机方式可避免下游风力机处于上游风力机的低速尾迹中,布机间距与布机方式的合理搭配可提升风力机群组平均风能利用系数和功率密度,最终使土地资源得以合理利用。 展开更多
关键词 垂直轴风力机 气动性能 错列布机 功率密度 布机间距
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主动式凹槽-襟翼对垂直轴风力机气动性能影响研究
15
作者 李根 缪维跑 +1 位作者 李春 刘青松 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期136-144,共9页
为提高垂直轴风力机气动效率,提出在翼型尾缘布置凹槽-襟翼结构,并通过主动控制实现凹槽-襟翼结构随风轮相位角变化的机制。基于该控制机制,以NACA0021翼型为研究对象,采用CFD方法进行数值模拟,研究主动式凹槽-襟翼对垂直轴风力机气动... 为提高垂直轴风力机气动效率,提出在翼型尾缘布置凹槽-襟翼结构,并通过主动控制实现凹槽-襟翼结构随风轮相位角变化的机制。基于该控制机制,以NACA0021翼型为研究对象,采用CFD方法进行数值模拟,研究主动式凹槽-襟翼对垂直轴风力机气动性能的影响。结果表明:与静态凹槽-襟翼结构相比,主动式凹槽-襟翼能有效提高垂直轴风力机风能利用率,同时降低最佳尖速比风轮转速,有利于提高运行稳定性,增大低尖速比下启动力矩以及降低气动噪声;当尖速比大于最佳尖速比时,主动式凹槽-襟翼对风力机气动性能提升效果逐渐减弱。 展开更多
关键词 垂直轴风力机 主动控制 凹槽-襟翼 CFD 尖速比 气动性能
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定常吸气对垂直轴风力机性能影响研究 被引量:1
16
作者 罗帅 缪维跑 +1 位作者 李春 朱海天 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期115-122,共8页
定常吸气装置可有效提高垂直轴风力机气动性能,改善风轮流场结构及翼型动态失速特性。基于CFD方法对垂直轴风力机进行数值模拟,研究不同叶尖速比(TSR)下定常吸气对风力机气动及流场特性的影响,对比分析原始风力机及定常吸气作用下的风... 定常吸气装置可有效提高垂直轴风力机气动性能,改善风轮流场结构及翼型动态失速特性。基于CFD方法对垂直轴风力机进行数值模拟,研究不同叶尖速比(TSR)下定常吸气对风力机气动及流场特性的影响,对比分析原始风力机及定常吸气作用下的风能利用率、整机转矩系数及涡量分布。结果表明:不同尖速比下定常吸气均可显著提高风力机气动性能,减小风轮载荷波动,降低最佳叶尖速比,提高风力机运行稳定性;叶尖速比为2.51时,风能利用系数增加34.69%;定常吸气削弱了风轮叶片间尾涡脱落的影响,抑制叶片前缘涡的形成,减缓了叶片的动态失速现象,对风轮流场有良好的改善效果。 展开更多
关键词 垂直轴风力机 定常吸气 气动特性 流场特性 风能利用系数
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气动弹片对垂直轴风力机性能影响研究
17
作者 刘青松 缪维跑 +1 位作者 李春 李根 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期216-223,共8页
针对垂直轴风力机切向力峰值特性,提出一种具普适性的直线翼垂直轴风力机气动弹片运动控制策略。采用高精度CFD数值模拟方法,研究不同尖速比下气动弹片对垂直轴风力机气动性能的影响并分析了其流动机理。结果表明:气动弹片在高尖速比下... 针对垂直轴风力机切向力峰值特性,提出一种具普适性的直线翼垂直轴风力机气动弹片运动控制策略。采用高精度CFD数值模拟方法,研究不同尖速比下气动弹片对垂直轴风力机气动性能的影响并分析了其流动机理。结果表明:气动弹片在高尖速比下可显著抑制流动分离并改善其动态失速特性,功率系数得到极大提升;切向力和转矩系数在气动弹片作用相位角范围内,均有一定提高,而在其它相位角内,风力机性能不受影响。 展开更多
关键词 气动弹片 垂直轴风力机 流动分离 气动性能 计算流体力学
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垂直轴风力机群组中叶片实度对风场气动特性的影响 被引量:1
18
作者 向斌 缪维跑 +1 位作者 李春 倪露露 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期135-142,共8页
为研究实度对垂直轴风力机组群气动性能的影响,以直线翼垂直轴风力机为研究对象,对比分析不同弦长和叶片数对垂直轴风力机组群气动性能及流场的影响。结果表明:在垂直轴风力机组群中,当上游两个风力机尖速比增加时,对两者中间区域流体... 为研究实度对垂直轴风力机组群气动性能的影响,以直线翼垂直轴风力机为研究对象,对比分析不同弦长和叶片数对垂直轴风力机组群气动性能及流场的影响。结果表明:在垂直轴风力机组群中,当上游两个风力机尖速比增加时,对两者中间区域流体的加速效果明显且阻塞效应增强,达到提高升力和扭矩的目的;当改变叶片数量时,随叶片实度增大,与单独运行风力机最佳风能利用率逐渐减小的规率,呈现完全不同的效果:在风力机组中下游风力机仅在低实度和较小范围尖速比下保持较高平均力矩,且最高平均力矩可达4.36 N·m;当增加弦长时,不同实度条件下,与单独运行风力机最佳风能利用率相差较小,最佳尖速比随实度增加不断减小,呈现不同效果:在垂直轴风力机组中,下游高实度风力机可在较大范围低尖速比下保持较高的平均力矩,且最高平均力矩为5.35 N·m,提高风力机在低尖速比下的气动性能。 展开更多
关键词 垂直轴风力机机群 实度 尖速比 风力机组 风能利用率
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前缘气动滑片对翼型动态失速特性影响
19
作者 向斌 缪维跑 +1 位作者 李春 邓允河 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期112-119,共8页
为减小翼型动态俯仰过程中的失速现象,提出了采用前缘气动滑片改善动态失速特性的控制方法。基于NACA0012翼型,在翼型前缘设计气动滑片,采用非定常雷诺平均(URANS)方程对失速状态进行数值模拟,研究前缘气动滑片对翼型气动特性的影响。... 为减小翼型动态俯仰过程中的失速现象,提出了采用前缘气动滑片改善动态失速特性的控制方法。基于NACA0012翼型,在翼型前缘设计气动滑片,采用非定常雷诺平均(URANS)方程对失速状态进行数值模拟,研究前缘气动滑片对翼型气动特性的影响。结果表明:随着攻角不断增大,前缘气动滑片翼型能有效抑制动态失速,延缓分离涡从翼型前缘脱落;在升力系数保持不变或增加的情况下,滑片可以显著降低阻力系数,并且使翼型在运动过程中的迟滞效应减弱;在上仰过程中,较之原始翼型,当滑片最大高度为1.5%c时,翼型升阻比可提高13.2%。 展开更多
关键词 动态失速 滑片 分离涡 流动控制 迟滞效应
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