海上浮式风机在支撑平台运动影响下的气动特性研究
本文关键词: 海上浮式风机 气动载荷 支撑平台运动 叶素动量法 非定常分析 出处:《海洋工程》2017年01期 论文类型:期刊论文
【摘要】:浮式风机的平台作为支撑系统,其六自由度刚体运动响应决定上层风机的运动状态,也影响叶轮的环境载荷。叶轮的运动使周围流场变得复杂,叶片承受着非定常的气动载荷。研究中考虑叶片结构的运动,将基于定常流场的叶素动量理论用于局部叶素的气动分析,考虑偏航模型,充分模拟气流与叶轮的相互作用。在给定平台各个自由度运动下,计算叶轮气动参数,分析平台运动带来的影响,从入流速度方面探究引起气动载荷变化的本质原因。研究发现,叶轮气动性能和转动轴的方向有关,若平台运动改变转动轴方向,会引起气动载荷以多倍于叶轮旋转的频率发生周期变化,平台转动自由度的运动对叶轮气动性能影响显著。
[Abstract]:As a supporting system, the platform of floating fan determines the motion state of upper fan and the environmental load of impeller. The movement of impeller makes the flow field around it complicated. The blade is subjected to unsteady aerodynamic load. Considering the movement of blade structure, the momentum theory of blade element based on steady flow field is applied to the aerodynamic analysis of local blade element, and the yaw model is considered. The interaction between the air flow and the impeller is fully simulated. The aerodynamic parameters of the impeller are calculated under the given motion of each degree of freedom of the platform, and the influence of the platform motion is analyzed. It is found that the aerodynamic performance of the impeller is related to the direction of the rotating shaft, if the platform movement changes the direction of the rotating shaft. The aerodynamic load will change periodically when the rotating frequency of the impeller is many times than that of the impeller, and the motion of the freedom of motion of the platform will have a significant effect on the aerodynamic performance of the impeller.
【作者单位】: 上海交通大学海洋工程国家重点实验室高新船舶与深海开发装备协同创新中心;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51239007)
【分类号】:TK83;P751
【正文快照】: 风机用于将空气动能转化为电能,为提供能源。一般风机的塔架结构都固定在大地或者海底,但是随着水深的增加,固定式支撑结构的设计难度以及成本都急剧增加,浮式平台支撑的浮式风机成为未来深水风机发展的必然趋势。和固定式风机不同,海上浮式风机的平台在风浪流的作用下,将发生
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,本文编号:1443972
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