考虑偏航效应大型风力机风-雨致结构响应与稳定性能研究

发布时间：2021-10-26 15:52

　　以南京航空航天大学自主研发的5 MW水平轴风力机为研究对象,首先基于CFD技术模拟了不同偏航角（0°、5°、10°、20°、30°和45°）下风力机体系周边风场,验证风场有效性后添加离散相模型（DPM）并进行风-雨双向耦合迭代计算,然后对比研究不同偏航角对塔架和叶片表面风驱雨量、雨滴附加作用力以及等效压力系数等的影响规律。在此基础上,结合有限元方法重点对风作用和风雨共同作用下不同偏航角工况的大型风力机体系结构响应、屈曲稳定以及极限承载能力等进行定性和定量的对比分析。研究表明:偏航角的改变会显著影响风力机体系的流场特性与受力性能,风-雨荷载共同作用增大了体系结构位移以及内力响应,同时降低了风力机整体屈曲稳定和极限承载能力。上述结论可为此类风力机在极端气候和复杂工况下的荷载预测提供参考。 

【文章来源】：太阳能学报. 2020,41(10)北大核心EICSCD

【文章页数】：10 页

【参考文献】：
期刊论文
[1]大型风力机风雨结构三场耦合分析[J]. 高乾丰,董辉,邓宗伟,朱志祥,彭文春.  中南大学学报(自然科学版). 2016(03)
[2]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[J]. 曹九发,柯世堂,王同光.  振动与冲击. 2016(01)
[3]大型风力机风雨荷载特性数值研究[J]. 董辉,高乾丰,邓宗伟,朱志祥,彭文春.  振动与冲击. 2015(15)
[4]偏航状态下风力机塔架-叶片耦合结构气弹响应分析[J]. 柯世堂,王同光.  振动与冲击. 2015(18)
[5]考虑流固耦合的近海风机动力响应数值计算[J]. 邓露,肖志颖,黄民希,宋晓萍,吴海涛.  湖南大学学报(自然科学版). 2015(07)
[6]风轮偏航对风力机气动性能数值模拟分析研究[J]. 江波,史萌萌,李奕.  电网与清洁能源. 2014(03)
[7]偏航工况下水平轴风力机叶片气动变形数值模拟研究[J]. 徐浩然,杨华,朱卫军,刘超.  可再生能源. 2013(05)
[8]斜拉索风雨激振的数值模拟研究[J]. 唐善然,陈文礼,李惠.  工程力学. 2012(03)
[9]定风速下偏航失控和叶轮过速时的塔架载荷分析[J]. 许德福,孙文磊,樊军.  可再生能源. 2011(05)
[10]水平轴风力机稳定偏航气动性能计算[J]. 周文平,唐胜利.  太阳能学报. 2011(09)

硕士论文
[1]低层房屋风雨作用效应的数值研究[D]. 吴小平.浙江大学 2008



本文编号：3459782