带有尾缘襟翼的兆瓦级大型垂直轴风力机气动性能优化 被引量：4

1

作者 陈昊 戴孟祎 +3 位作者 韩兆龙 周岱 包艳 涂佳黄 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期642-652,共11页

垂直轴风力机较低的风能利用率是限制其工程化应用的主要原因,为了提高其风能转化率、降低气动荷载,针对叶尖速比为2.65的中等值条件下带尾缘襟翼的大型垂直轴风力机提出了一种改进的气动性能优化模型,采用SST k-ω湍流模型进行数值模拟... 垂直轴风力机较低的风能利用率是限制其工程化应用的主要原因,为了提高其风能转化率、降低气动荷载,针对叶尖速比为2.65的中等值条件下带尾缘襟翼的大型垂直轴风力机提出了一种改进的气动性能优化模型,采用SST k-ω湍流模型进行数值模拟.研究结果表明:与原始模型相比,考虑桨距和襟翼协同运动下优化模型的功率系数可提高12.2%;此外,桨距和襟翼的协同运动可以显著减少作用在风力机整机上的推力和侧向力,与原始模型相比分别减少了12.4%和7.5%,推力和侧向力的波动幅值也要明显低于原始模型,这将有助于降低作用在风力机整机上的疲劳荷载.该模型有望在兆瓦级大型垂直轴风力机上得到应用. 展开更多

关键词 大型垂直轴风力机 可变桨距 可变尾缘襟翼 数值模拟

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尾缘襟翼缝隙大小对风力机翼型气动性能的影响 被引量：9

2

作者 贾亚雷 韩中合 +2 位作者 安鹏 李恒凡 董帅 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期41-46,共6页

分离式尾缘襟翼在制造时不可避免留有缝隙,针对缝隙会对翼型气动性能产生影响,以S809翼型为研究对象,建立了三种缝隙的S809分离式尾缘襟翼模型及不带缝隙的整体式尾缘襟翼模型。分离式尾缘襟翼模型主体与尾缘襟翼之间采用均匀缝隙结构,... 分离式尾缘襟翼在制造时不可避免留有缝隙,针对缝隙会对翼型气动性能产生影响,以S809翼型为研究对象,建立了三种缝隙的S809分离式尾缘襟翼模型及不带缝隙的整体式尾缘襟翼模型。分离式尾缘襟翼模型主体与尾缘襟翼之间采用均匀缝隙结构,缝隙大小分别为弦长的1‰、2‰、4‰。采用商用软件fluent对三种缝隙襟翼模型和无缝隙的襟翼模型进行多迎角下的升阻力特性数值计算,并对不同缝隙襟翼模型和无缝襟翼模型周边流场、流线及压力分布进行了分析比较。结果表明:缝隙的存在使带缝隙的翼型在一定迎角范围内升力系数降低,阻力系数增加;随着缝隙的增大,升力系数降低幅值增大,阻力系数增大幅值也增加;小迎角范围内,随着迎角的逐渐增大,缝隙对襟翼模型的影响逐渐减小。缝隙为1‰c时,分离式襟翼模型与整体式尾缘襟翼模型的压力分布曲线及压力云图基本一致,缝隙对翼型气动性能的影响很小,襟翼结构设计时可以作为设计参考参数。 展开更多

关键词 分离式尾缘襟翼 整体式尾缘襟翼 GURNEY襟翼 升阻比 计算流体力学

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风力机尾缘襟翼气动特性及减振性能研究 被引量：4

3

作者 何科杉 陈严 +1 位作者 漆良文 周奇 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第15期198-206,共9页

通过风洞试验研究风力机尾缘襟翼的气动特性,分析尾缘襟翼对翼型绕流的影响,得到尾缘襟翼对翼型气动参数的调节规律。尾缘襟翼具有对高频荷载敏感,响应速度快的特点,可有效补偿风力机变桨距控制的不足。设计了风力机独立变桨距与尾缘襟... 通过风洞试验研究风力机尾缘襟翼的气动特性,分析尾缘襟翼对翼型绕流的影响,得到尾缘襟翼对翼型气动参数的调节规律。尾缘襟翼具有对高频荷载敏感,响应速度快的特点,可有效补偿风力机变桨距控制的不足。设计了风力机独立变桨距与尾缘襟翼协同控制策略,独立变桨距控制环主要用于减缓低频荷载及振动,尾缘襟翼控制环主要用于减缓高频荷载及振动,并通过风力机模拟仿真分析控制策略的作用效果。研究结果表明尾缘襟翼与独立变桨距协同控制可同时减缓叶片低频和高频的荷载及振动,降载减振控制效果良好,具有较好的工程应用前景。 展开更多

关键词 风力机 尾缘襟翼 气动特性 减振性能 独立变桨距与尾缘襟翼协同控制

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缝隙对风力机分离式尾缘襟翼气动特性的影响 被引量：1

4

作者 贾亚雷 安鹏 +1 位作者 董丽琴 韩中合 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第8期846-851,共6页

针对缝隙会对分离式尾缘襟翼翼型气动性能产生影响,以S809翼型为研究对象,建立了S809分离式尾缘襟翼模型及整体式襟翼模型,分离式尾缘襟翼模型主体与尾缘襟翼之间采用均匀缝隙结构,缝隙大小为弦长1‰.采用计算流体力学方法中k-ω湍流模... 针对缝隙会对分离式尾缘襟翼翼型气动性能产生影响,以S809翼型为研究对象,建立了S809分离式尾缘襟翼模型及整体式襟翼模型,分离式尾缘襟翼模型主体与尾缘襟翼之间采用均匀缝隙结构,缝隙大小为弦长1‰.采用计算流体力学方法中k-ω湍流模型对10%弦长襟翼模型进行多攻角下的升阻力特性计算分析并比较,并对襟翼固定10°偏转角的模型周边流场流线及压力分布进行了分析比较.结果表明:缝隙使翼型升力降低,随着攻角的逐渐增大,缝隙对襟翼模型的影响逐渐减小,带1‰c隙的分离式襟翼模型与整体式尾缘襟翼模型的压力分布曲线及压力云图基本一致,前者升力系数比后者最大低1%.缝隙对翼型气动性能的影响很小,在气动性能分析时可以忽略不计. 展开更多

关键词 缝隙 风力机翼型 分离式尾缘襟翼 整体式尾缘襟翼 气动特性 弦长

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风力机分离式尾缘襟翼气动性能 被引量：16

5

作者 韩中合 贾亚雷 +3 位作者 李恒凡 李秋菊 刘华新 朱霄珣 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第20期58-64,共7页

为了提高风力机的捕风能力，确定最佳的翼型结构，该文以风力机翼型S809为研究对象，设计了S809分离式尾缘襟翼模型，对翼型主体与襟翼之间缝隙进行了局部优化处理，利用AUTOCAD建立了分离式尾缘襟翼几何模型。进而采用计算流体力学方... 为了提高风力机的捕风能力，确定最佳的翼型结构，该文以风力机翼型S809为研究对象，设计了S809分离式尾缘襟翼模型，对翼型主体与襟翼之间缝隙进行了局部优化处理，利用AUTOCAD建立了分离式尾缘襟翼几何模型。进而采用计算流体力学方法，对0攻角下，0～16°不同襟翼偏转角的襟翼模型进行了气动性能计算，并对翼型周围流场的压力云图、流线图、压力系数分布进行了理论分析。结果表明：分离式尾缘襟翼结构设计合理，襟翼与主体之间的缝隙对翼型气动性能的影响很小；尾缘襟翼偏转增大了翼型弯度，提高了翼型的升力，随偏转角增大，翼型升力系数及升阻比增大，偏转角在14°时翼型的升阻比最大，为进一步研究分离式尾缘襟翼综合气动性能打下了基础。 展开更多

关键词 风力机 翼型 计算流体力学 分离式尾缘襟翼 升阻比

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尾缘襟翼长度对风力机翼型气动性能的影响 被引量：9

6

作者 韩中合 贾亚雷 +2 位作者 李恒凡 朱霄珣 董帅 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2015年第6期835-842,共8页

针对尾缘襟翼长度对风力机翼型气动性能的影响,分别以S809翼型与DU翼型为研究对象,设计了6种襟翼长度的襟翼模型,襟翼向翼型压力面偏转角为10°,襟翼与翼型主体之间为均匀1mm间隙,利用AUTOCAD对各襟翼长度模型进行几何建模。采用计... 针对尾缘襟翼长度对风力机翼型气动性能的影响,分别以S809翼型与DU翼型为研究对象,设计了6种襟翼长度的襟翼模型,襟翼向翼型压力面偏转角为10°,襟翼与翼型主体之间为均匀1mm间隙,利用AUTOCAD对各襟翼长度模型进行几何建模。采用计算流体力学软件Fluent 14.0对各襟翼模型进行不同攻角下的气动性能计算,对翼型边界附近流场及压力系数等进行了分析比较。结果表明:尾缘襟翼长度对翼型的气动性能有较大的影响,襟翼长度不仅对襟翼附近的流场产生影响,对整个翼型的流场都有较大影响;带襟翼模型升力系数比无襟翼模型大大提高,且在一定攻角范围内随着襟翼长度增加,升力系数逐渐增大;带襟翼模型阻力系数比无襟翼模型翼型大,且在一定攻角范围内随襟翼长度增大阻力系数也增大;带襟翼模型升阻比在一定范围内比无襟翼模型大。 展开更多

关键词 风力机翼型 分离式尾缘襟翼 计算流体力学 升阻比

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尾缘襟翼结构参数对大型风机气动性能影响的仿真研究 被引量：6

7

作者 张文广 李腾飞 +3 位作者 刘吉臻 白雪剑 韩越 胡阳 《可再生能源》 CAS 北大核心 2016年第12期1826-1833,共8页

利用FAST仿真平台,研究了大型风机智能叶片的尾缘襟翼结构参数对叶片载荷抑制和功率捕获等气动性能的影响。仿真结果表明:尾缘襟翼位于叶尖部位时,在不同风况下,襟翼对叶片具有较好的降载效果,低风况及过渡风况下,功率捕获损失较小;增... 利用FAST仿真平台,研究了大型风机智能叶片的尾缘襟翼结构参数对叶片载荷抑制和功率捕获等气动性能的影响。仿真结果表明:尾缘襟翼位于叶尖部位时,在不同风况下,襟翼对叶片具有较好的降载效果,低风况及过渡风况下,功率捕获损失较小;增加襟翼占弦比、长度和摆角范围,在低风况及过渡风况下,可进一步提高叶片的降载能力,但存在一定的功率损失;在高风况下,襟翼占弦比、长度和摆角范围均存在提高叶片降载能力的最佳值,且这3个参数的变化对功率捕获无影响。 展开更多

关键词 大型风机 智能叶片 尾缘襟翼 载荷抑制 功率捕获

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基于柔性尾缘襟翼风力机翼型性能主动控制研究 被引量：4

8

作者 郝文星 叶舟 +1 位作者 李春 杨阳 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1339-1345,共7页

通过对柔性尾缘襟翼(DTEF)参数化建模,实现对尾缘襟翼柔性变形与控制。数值模拟DTEF对翼型气动特性的静态及动态情况下的影响,并验证非定常来流下尾缘襟翼对翼型载荷的动态控制效果。研究得出以下结论:DTEF位于不同摆角时,翼型升力系数... 通过对柔性尾缘襟翼(DTEF)参数化建模,实现对尾缘襟翼柔性变形与控制。数值模拟DTEF对翼型气动特性的静态及动态情况下的影响,并验证非定常来流下尾缘襟翼对翼型载荷的动态控制效果。研究得出以下结论:DTEF位于不同摆角时,翼型升力系数与阻力系数均有不同程度的明显改变,并随翼型所处攻角的不同改变规律略有变化;DTEF的摆动过程中,翼型升力系数滞后于摆角的变化,DTEF改变升力系数的能力降低;翼型阻力系数超前于摆角的变化,DTEF改变阻力系数的能力增加,襟翼摆动的非定常效应随摆动周期减小而增强;采用跟随风速变化的策略控制尾缘襟翼摆动可有效减缓非定常来流下翼型受力波动。 展开更多

关键词 风力机翼型 尾缘襟翼 载荷控制 计算流体力学

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风力机尾缘襟翼结构参数优化及控制性能分析 被引量：4

9

作者 张文广 白雪剑 韩越 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第12期1023-1030,共8页

为研究适应不同风况下的尾缘襟翼最优结构参数,以NREL 5MW风力机为参考对象,对FAST进行二次开发,在Matlab/Simulink上搭建了带尾缘襟翼的风力机气动弹性伺服仿真平台;以11.4m/s稳定风为例,综合考虑尾缘襟翼位置、长度、占弦比及摆角范... 为研究适应不同风况下的尾缘襟翼最优结构参数,以NREL 5MW风力机为参考对象,对FAST进行二次开发,在Matlab/Simulink上搭建了带尾缘襟翼的风力机气动弹性伺服仿真平台;以11.4m/s稳定风为例,综合考虑尾缘襟翼位置、长度、占弦比及摆角范围对风力机载荷抑制及功率捕获的影响,提出了基于正交设计的大型智能风力机尾缘襟翼的参数优化方法,得到一组最优的尾缘襟翼结构参数;研究了标准湍流风况下尾缘襟翼控制对风力机动态性能的影响.结果表明:尾缘襟翼不仅可显著降低叶片的疲劳载荷、减少变桨机构动作,还可有效抑制风力机输出功率的波动. 展开更多

关键词 大型水平轴风力机 尾缘襟翼 正交设计 载荷抑制 风力发电控制

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抑制风力发电机叶片高频振动的尾缘襟翼主动控制方法 被引量：5

10

作者 刘廷瑞 孙长乐 +2 位作者 李善耀 张晓林 刘桂芳 《工程科学与技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期166-174,共9页

针对叶片的高频振动,阐述了抑制风力发电机叶片高频振动的尾缘襟翼主动控制方法。结构模型是基于周向反对称刚度(CAS)铺层设计的复合材料叶片梁模型,基于弹性挥舞/扭转位移的分析,纳入了由步进电机驱动的尾缘襟翼的角度控制。气弹系统... 针对叶片的高频振动,阐述了抑制风力发电机叶片高频振动的尾缘襟翼主动控制方法。结构模型是基于周向反对称刚度(CAS)铺层设计的复合材料叶片梁模型,基于弹性挥舞/扭转位移的分析,纳入了由步进电机驱动的尾缘襟翼的角度控制。气弹系统的气动力是基于一种新颖的适合于尾缘襟翼的准稳态模型,其偏微分气弹方程组的求解是基于Galerkin法的离散化。通过基于尾缘襟翼摆角的主动控制成功抑制了叶片高频振动。主动控制是基于线性矩阵不等式(LMI)设计和状态观察器设计的H∞控制算法,其研究基于时域响应的稳定性分析和鲁棒控制方法,实现位移响应分析、鲁棒性能分析,以襟翼角度输入控制信号展示。LMI的优化机理是在选定鲁棒控制参数的基础上,优化不确定的鲁棒性能参数,使得被控位移和控制输入均保持在一个合理的范围。为降低全状态反馈时状态变量检测的误差影响,利用状态重构和状态观察器来改善控制性能,同时,对比不同的鲁棒性能参数和不同的风速激励下的高频振动控制结果,验证了基于LMI的H∞控制算法的可靠性和鲁棒性。基于S7–300 PLC和WinCC组态软件的“实时OPC技术”,采用一种过程控制实验,验证了控制算法在工程应用中的可行性,因为算法复杂性而无法在常规控制器硬件中运行的智能控制算法,提供了一种实时工程应用的可行性方案。 展开更多

关键词 风力发电机 叶片高频振动 尾缘襟翼 主动控制 H∞控制

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智能叶片风力机建模及多目标尾缘襟翼控制 被引量：5

11

作者 张文广 白雪剑 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期321-328,共8页

为了研究尾缘襟翼在风力机主动降载和功率控制方面的效果,以NREL 5 MW参考风力机为研究对象,在每个叶片上增加了2段独立的尾缘襟翼。首先,建立了智能叶片风力机气动、传动链以及发电机模型,进而在Matlab/Simulink中搭建了带有尾缘襟翼... 为了研究尾缘襟翼在风力机主动降载和功率控制方面的效果,以NREL 5 MW参考风力机为研究对象,在每个叶片上增加了2段独立的尾缘襟翼。首先,建立了智能叶片风力机气动、传动链以及发电机模型,进而在Matlab/Simulink中搭建了带有尾缘襟翼的智能叶片风力机模型,并在不同风况下使用FAST气弹仿真平台对所建模型进行对比验证,最后在智能叶片风力机模型基础上设计了多目标多襟翼控制。结果表明:与FAST气弹仿真平台相比,智能叶片风力机模型各项参数偏差均小于10%,精度较高;在多目标多襟翼控制作用下,风力机的叶根挥舞弯矩在1P频率处的功率谱密度减少了89.73%,发电机功率标准差减少了75.07%。 展开更多

关键词 智能叶片风力机 尾缘襟翼 主动降载 功率控制

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尾缘襟翼对风力机翼型气动特性影响研究 被引量：1

12

作者 张楠 李春 +2 位作者 王东华 叶舟 郝文星 《能源研究与信息》 2018年第3期125-131,共7页

尾缘襟翼(TEF)因其对翼型气动特性的调控能力,被认为是降低叶片疲劳和局部载荷最具可行性的气动控制部件。对TEF进行建模,采用Xfoil和CFD软件分析了TEF对翼型气动特性的影响及其机理,并从叶素理论角度对变化来流下TEF的减载效果进行了验... 尾缘襟翼(TEF)因其对翼型气动特性的调控能力,被认为是降低叶片疲劳和局部载荷最具可行性的气动控制部件。对TEF进行建模,采用Xfoil和CFD软件分析了TEF对翼型气动特性的影响及其机理,并从叶素理论角度对变化来流下TEF的减载效果进行了验证,结果表明:TEF位于不同摆角时翼型升阻力系数均有不同程度的变化,TEF可有效实现对翼型气动特性的主动控制;TEF摆动改变了翼型表面的静压分布和流动状态,进而对翼型升阻力和失速攻角产生影响;TEF可快速有效降低风速突然增加后的叶素受力,进而控制并减小叶片载荷。 展开更多

关键词 风力机 翼型 气动特性 尾缘襟翼

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具有尾缘襟翼的风力机动力学建模与恒功率控制

13

作者 张臻 卢经纬 梁宇坤 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期464-471,共8页

具有尾缘襟翼的风力机在大型风力机领域具有广阔的应用前景。在具有可变尾缘襟翼的智能风力机中,通过控制襟翼偏转角可以调节风力机叶片的气动特性,可达到控制风电系统输出的目的。采用叶素动量方法建立了具有尾缘襟翼的风力机气动模型... 具有尾缘襟翼的风力机在大型风力机领域具有广阔的应用前景。在具有可变尾缘襟翼的智能风力机中,通过控制襟翼偏转角可以调节风力机叶片的气动特性,可达到控制风电系统输出的目的。采用叶素动量方法建立了具有尾缘襟翼的风力机气动模型,在此基础上建立了智能风电系统的非线性动力学模型。基于动态逆方法对非线性系统进行线性化,采用H∞状态反馈方法设计了反馈控制器。针对12~16 m/s的阶跃风况和基于四分量模型所建立的实际风况进行了仿真验证,仿真结果表明,所设计的控制系统能有效控制风电系统的输出功率。 展开更多

关键词 风力机 尾缘襟翼 建模 恒功率控制 动态逆 鲁棒控制

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基于尾缘襟翼的2D翼型滑模控制及半实物仿真

14

作者 刘廷瑞 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期83-89,共7页

针对气动弹性的发散不稳定振动,阐述基于弦向刚性尾缘襟翼的2D翼型的等效滑模控制算法在风力机叶片颤振抑制中的应用。结构模型基于弹性挥舞/扭转位移的分析,纳入刚性尾缘襟翼的角度控制。气动力基于准稳态模型,附加旋转尾缘襟翼对气动... 针对气动弹性的发散不稳定振动,阐述基于弦向刚性尾缘襟翼的2D翼型的等效滑模控制算法在风力机叶片颤振抑制中的应用。结构模型基于弹性挥舞/扭转位移的分析,纳入刚性尾缘襟翼的角度控制。气动力基于准稳态模型,附加旋转尾缘襟翼对气动力的影响效果。滑模控制算法分别基于辅助反馈控制和二次型反馈控制,实现位移响应分析、速度分析及襟翼角度输入控制信号和滑模函数的展示。控制算法硬件实施的可行性,通过一种基于过程控制的对象链接和嵌入(OPC)技术的半实物仿真实验平台得到验证。 展开更多

关键词 滑模控制 气动弹性 半实物仿真 刚性尾缘襟翼 二次型反馈控制

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具有尾缘襟翼风力机的恒功率反步法控制 被引量：3

15

作者 卢经纬 张臻 +1 位作者 梁宇坤 张文广 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期61-68,共8页

尾缘襟翼风力机控制技术在大型风力机领域具有巨大的应用潜力.本文首先基于修正的叶素动量方法建立了具有可变尾缘襟翼的风力机气动模型.针对襟翼风力机的非线性模型,采用反步法设计了非线性控制器,保证系统的控制量和状态变量全局有界... 尾缘襟翼风力机控制技术在大型风力机领域具有巨大的应用潜力.本文首先基于修正的叶素动量方法建立了具有可变尾缘襟翼的风力机气动模型.针对襟翼风力机的非线性模型,采用反步法设计了非线性控制器,保证系统的控制量和状态变量全局有界,并且风机的输出功率可以收敛到额定功率的一个小邻域内.此外,控制器设计过程中没有将实时风速信息纳入反馈系统,因而降低了工程实施的难度.最后针对12 m/s～15 m/s的阶跃风、基于四分量模型模拟的风载扰动、执行机构受到外部扰动以及总转动惯量具有10%不确定性的工况进行了仿真,仿真结果表明所设计的控制器能有效地稳定风力发电系统的输出功率,控制系统具有较强的鲁棒性. 展开更多

关键词 反步法 非线性系统 风力机 尾缘襟翼 恒功率

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尾缘襟翼偏转角对不同翼型的垂直轴风力机气动影响研究 被引量：1

16

作者 戴孟祎 张志豪 +3 位作者 涂佳黄 韩兆龙 周岱 朱宏博 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期1619-1629,共11页

风能转化率偏低是阻碍垂直轴风力机市场化发展的重要原因.尾缘襟翼的设计能够改变叶片表面的流场结构,从而提高垂直轴风力机的气动性能.目前关于不同翼型垂直轴风力机的气动性能随尾缘襟翼的变化规律尚不明确.基于计算流体动力学方法,... 风能转化率偏低是阻碍垂直轴风力机市场化发展的重要原因.尾缘襟翼的设计能够改变叶片表面的流场结构,从而提高垂直轴风力机的气动性能.目前关于不同翼型垂直轴风力机的气动性能随尾缘襟翼的变化规律尚不明确.基于计算流体动力学方法,采用转捩剪切应力输运湍流模型,对3种不同分离式尾缘襟翼的翼型(NACA0018、NACA0021和NACA0024)叶片的H型垂直轴风力机气动性能进行数值研究.验证算例与已有的实验结果对比,结果吻合较好,证实本方法的可靠性.进一步考虑3种基础翼型与5组襟翼偏转角(-16°、-8°、0°、8°、16°)参数,探究垂直轴风力机的气动性能差异,分析其内在机理.研究结果表明:逆风区正向襟翼偏转角可以有效提高叶片的弯矩系数,顺风区负向襟翼偏转角对叶片的弯矩系数产生有利影响.在负向襟翼偏转角下,风能利用率受偏转影响的程度与翼型厚度呈正相关;在正向襟翼偏转角下,风能利用率受偏转影响的程度与翼型厚度呈负相关.研究成果可以为垂直轴风力机尾缘襟翼的应用提供有效参考. 展开更多

关键词 垂直轴风力机 计算流体动力学 尾缘襟翼 翼型 气动性能

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分离式尾缘襟翼翼缝影响机理及其改型研究 被引量：4

17

作者 郝文星 李春 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期838-844,共7页

针对分离式尾缘襟翼翼缝对翼型气动性能与襟翼调控能力的影响,采用计算流体力学方法结合2种湍流模型从翼型宏观气动力与微观流场结构的角度对不同外形的翼缝进行了研究。在对比分析直翼缝与弯曲翼缝气动性能与流场结构的基础上,对翼缝... 针对分离式尾缘襟翼翼缝对翼型气动性能与襟翼调控能力的影响,采用计算流体力学方法结合2种湍流模型从翼型宏观气动力与微观流场结构的角度对不同外形的翼缝进行了研究。在对比分析直翼缝与弯曲翼缝气动性能与流场结构的基础上,对翼缝外形进行了改进,并进一步分析了改进后翼缝的气动性能。结果表明:直翼缝在附着流时升力系数损失大于弯曲翼缝,而分离流时其延缓失速能力较强;改进翼缝能很好地贴合流体流动状态,相对于直翼缝,附着流时其升力损失较小;对于襟翼的载荷调控能力,未改进翼缝使襟翼调控能力有所减弱,改进翼缝不影响襟翼在正方向偏转时的调控能力。 展开更多

关键词 尾缘襟翼 襟翼翼缝 外形改进 气动性能 调控能力 计算流体力学

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尾缘襟翼对扑翼的获能特性影响 被引量：4

18

作者 周大明 孙晓晶 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2021年第5期7-18,共12页

扑翼获能器是一种模仿飞鸟振翅扑动的新型获能装置。为提高扑翼的获能效率,建立了一种带有尾缘襟翼的扑翼模型,且该种襟翼在扑翼运行过程中始终向翼型压力面偏转,利用计算流体力学方法求解了二维不可压缩非稳态Navier-Stokes方程。在雷... 扑翼获能器是一种模仿飞鸟振翅扑动的新型获能装置。为提高扑翼的获能效率,建立了一种带有尾缘襟翼的扑翼模型,且该种襟翼在扑翼运行过程中始终向翼型压力面偏转,利用计算流体力学方法求解了二维不可压缩非稳态Navier-Stokes方程。在雷诺数Re=4.7×10^(5)的工况下,分析了尾缘襟翼对扑翼流场的作用机理,并与原始翼型扑翼进行了对比。同时,还研究了翼型厚度对具有尾缘襟翼扑翼获能的影响。结果表明:扑翼升沉力做功占其获能的主要部分,应用尾缘襟翼后,扑翼的升沉力在整个扑动周期内都得到了提高,并且升沉力与升沉速度的协同性获得改善;尾缘襟翼对扑翼获能效率的提高作用在高频率下效果最为明显,最多可以得到23.5%的相对提升;此外,翼型厚度影响着扑翼前缘涡的演化,翼型厚度增加,前缘涡的生成受到抑制,扑翼获能效率则随翼型厚度增大呈先增加后降低的规律,因此存在最佳翼型。 展开更多

关键词 扑翼 获能 尾缘襟翼 前缘涡 翼型厚度 计算流体力学

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基于尾缘襟翼的风力机智能叶片控制设计

19

作者 何科杉 《白城师范学院学报》 2020年第5期57-63,共7页

大型风力机运行期间,叶片承受的载荷复杂多变且分布不均匀,传统的风力机变桨距控制难以及时响应快速变化的风载荷,且叶片整体转动无法实现局部控制.文章针对风力机变桨距控制的不足,设计了基于尾缘襟翼的智能叶片控制系统,并通过仿真分... 大型风力机运行期间,叶片承受的载荷复杂多变且分布不均匀,传统的风力机变桨距控制难以及时响应快速变化的风载荷,且叶片整体转动无法实现局部控制.文章针对风力机变桨距控制的不足,设计了基于尾缘襟翼的智能叶片控制系统,并通过仿真分析智能叶片对风力机载荷的控制效果.仿真结果表明智能叶片可有效降低风力机叶根弯矩、俯仰力矩、偏航力矩的波动,从而有效减缓风力机的疲劳载荷. 展开更多

关键词 风力机 智能叶片 尾缘襟翼 疲劳载荷

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600 kW带尾缘襟翼风力机设计及优化

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作者 贾亚雷 马凯 李璐 《应用能源技术》 2021年第11期51-55,共5页

本文以NM600 kW型风力机为研究对象,采用修正的动量叶素理论设计了600 kW风力机叶片,并和NM600 kW进行对比,验证了设计方法的可靠性,在此基础上,设计出了带尾缘襟翼的风力机叶片,研究结果表明,带尾缘襟翼的风力机叶片低风速下的功率比... 本文以NM600 kW型风力机为研究对象,采用修正的动量叶素理论设计了600 kW风力机叶片,并和NM600 kW进行对比,验证了设计方法的可靠性,在此基础上,设计出了带尾缘襟翼的风力机叶片,研究结果表明,带尾缘襟翼的风力机叶片低风速下的功率比原有风力机功率有了明显的提高,当风速高于20 m/s时,带襟翼的风力机功率反而稍有下降。风力机启动风速也由原来的5 m/s降为4 m/s,使得添加尾缘襟翼后,风力机运行风速范围有效的扩大,进而可增大风力机的年发电量。 展开更多

关键词 碳中和 碳达峰 尾缘襟翼 风力机

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