风力机叶片二元翼段线性颤振频域分析

发布时间：2022-03-10 14:46

　　为了研究风力机叶片翼型颤振引发气动弹性失稳问题,本文从二维翼段的沉浮和俯仰运动出发,建立二元翼段结构动力学方程,结合频域气动力模型Theodorsen理论计算非定常气动力,建立二元翼段线性颤振模型。采用v-g法对该模型进行频域求解,得到颤振速度和相应的颤振频率。进一步分析了翼型的无量纲参数对颤振的影响,结果表明颤振速度随着质量比增大而增大。 

【文章来源】：东方电气评论. 2020,34(04)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

图1 两自由度翼型线性颤振模型

利用v-g法求解该参数下的二元翼段线性颤振模型,计算结果如图2所示。图2(a)中为无量纲速度和结构阻尼系数的关系,随着无量纲速度增大,扭转分支结构阻尼系数先变为零,此时无量纲速度为Vnon=4.2,代表在该点发生颤振,颤振速度V=4.2ωαb。图2(b)为无量纲速度与频率比之间的关系,对应(a)中颤振点,可得出频率比ω/ωα=1.29,颤振频率ω=1.29ωα。同时运用本模型研究二元翼段质量比对颤振速度的影响规律,结果如图3所示。其他参数保持和上文相同,改变质量比分别取值:μ=50、μ=80、μ=120。从图3(a)中可以看出,在其他参数保持不变情况下,随着质量比的增大,颤振速度也逐渐增大,此时3种质量比情况下的无量纲速度分别为Vnon1=3.80,Vnon2=4.87,Vnon3=5.91。从图3(b)中可以得到,对应颤振点的频率比为ωnon1=1.318、ωnon2=1.256、ωnon3=1.214,表示随着翼型质量比的增大,颤振频率逐渐减小。

同时运用本模型研究二元翼段质量比对颤振速度的影响规律,结果如图3所示。其他参数保持和上文相同,改变质量比分别取值:μ=50、μ=80、μ=120。从图3(a)中可以看出,在其他参数保持不变情况下,随着质量比的增大,颤振速度也逐渐增大,此时3种质量比情况下的无量纲速度分别为Vnon1=3.80,Vnon2=4.87,Vnon3=5.91。从图3(b)中可以得到,对应颤振点的频率比为ωnon1=1.318、ωnon2=1.256、ωnon3=1.214,表示随着翼型质量比的增大,颤振频率逐渐减小。3结语

【参考文献】：
硕士论文
[1]风力机翼型失速颤振的实验与数值模拟研究[D]. 孙皓.华中科技大学 2019



本文编号：3645814