【摘 要】
：
为了探究风力机径向网格节点数量等关键参数对叶片径向流动特性的影响,使用稳态雷诺平均NS方程和两方程k-ωSST湍流模型,对MEXICO实验风力机进行仿真,分析弦向、径向网格节点数量以及出口距离的延伸、旋转域的扩大对叶片受力以及径向流动的影响.与实验结果对比发现:径向网格节点数量对三维分离流动至关重要,径向120个节点才能基本模拟出叶片上的三维气体分离流动.在径向网格节点数量过少时,即使弦向网格节点数量增至200也会产生较大误差;在弦向0.4C附近产生怪异的径向流线簇,进而导致压力分布、气动力分布预测的误差
【机 构】
：
扬州大学电气与能源动力工程学院,扬州 225127;扬州大学新能源研究中心,扬州 225127;扬州大学电气与能源动力工程学院,扬州 225127
论文部分内容阅读
为了探究风力机径向网格节点数量等关键参数对叶片径向流动特性的影响,使用稳态雷诺平均NS方程和两方程k-ωSST湍流模型,对MEXICO实验风力机进行仿真,分析弦向、径向网格节点数量以及出口距离的延伸、旋转域的扩大对叶片受力以及径向流动的影响.与实验结果对比发现:径向网格节点数量对三维分离流动至关重要,径向120个节点才能基本模拟出叶片上的三维气体分离流动.在径向网格节点数量过少时,即使弦向网格节点数量增至200也会产生较大误差;在弦向0.4C附近产生怪异的径向流线簇,进而导致压力分布、气动力分布预测的误差增大.在径向网格节点数量充足时,弦向100个节点也能满足受力分析的基本要求.
其他文献
提出一种具有通用性的改进频率控制策略:通过引入最大频率正偏差量和机端短路故障发生与切除逻辑判断环节,对应调整虚拟惯量的控制参数,跟随系统频率变化及时调节风力发电机组的附加输出功率,实现不同频率响应事件下控制策略自主转换,以适应连续频率波动响应.同时,引入最大频率负偏差量,使风力发电机组在频率最低点提供恒定附加功率,保证其降速释放转子动能后稳定至某一运行点;并通过频率的逻辑判断环节,控制转子转速在系统频率恢复到额定值后再回升转速、退出调频,避免二次跌落现象发生.
以风电消纳下的多台电解制氢机组的优化调度为研究对象.以建立的制氢装置功率-效率热力学模型为基础,在考虑各种约束下,设计改进优化算法对多台电解机组优化调度以达到经济效益最高.采用改进的分布估计算法,在建立概率模型时将优势群体的适应度和浓度作为参考来提升算法性能.算例分析表明,改进后的算法寻优能力更强、稳定性更高、鲁棒性更好.使用改进的分布估计算法调度多台电解机组协同工作不仅能增加消纳区间,而且经济性更好.
针对高压旋喷桩处理舟山某风电场高灵敏软土地基的工程实例,结合地表沉降、分层沉降、深层沉降和孔隙水压力变化,注浆前后场地承载力等,讨论高压旋喷桩处理高灵敏软土地基的加固效果.测试结果表明:高灵敏软土地基条件下,由于下卧层土体扰动以及负摩阻力,沉降主要发生在旋喷桩处理范围以下,占总沉降的90％.
采用特征值方法对后掠叶片的结构特性和颤振特性进行研究.针对大型后掠叶片的结构特点和气动特性,结合“超级单元”法与升力线理论建立叶片的气弹模型,并基于多体系统递归建模方法和变分原理,对叶片的气弹模型作线性化处理,构建叶片的气弹状态方程.为准确描述叶片的气动参数,在线性化的过程中引入B-L动态失速模型.以某5 MW风力机直叶片为原型,设计2种后掠量的后掠叶片.计算叶片在各工况下的稳态变形,揭示叶片后掠对其弯扭耦合变形的影响;分析叶片刚性转动和稳态变形对其结构频率的影响;结合线性化的气动模型,计算后掠叶片的气弹
为研究海洋岩土环境中海上风电钢管桩的长期腐蚀规律,通过制作以质量浓度为5％的NaCl溶液为腐蚀介质的饱和砂土地基模型,开展埋置Q235钢片的通电加速腐蚀试验,分析表面腐蚀现象、电化学性能及腐蚀速率(质量损失速率)随时间的变化规律.另外,利用双目激光扫描获取腐蚀表面三维数据,通过克里金插值法对钢片腐蚀表面形貌进行三维重构.通过对腐蚀表面三维数据分析,研究海洋岩土腐蚀环境下Q235钢腐蚀缺陷的发展规律,发现不同腐蚀程度下钢片表面腐蚀深度均服从较显著的正态模型,腐蚀深度均值、标准差随腐蚀时间的发展较符合Weib
以新型分布式水平轴可变偏心距风力发电机为研究对象,通过风洞载荷实验测试其关键部位的载荷分布,验证该风力机设计的安全可靠性.实验结果显示:在不同来流风速条件下,风轮向右侧偏对减小叶根弯矩效果更明显;风轮侧偏会使塔筒的俯仰及侧弯方向受力增大;偏心调节机构所受的应力主要集中在右侧100 mm处,偏心动作不会引起其载荷分布变化.实验验证了偏心调节机构的实用性、安全性及可靠性,可为该机型控制策略的完善以及偏心机构的优化提供理论和实验基础.
提出一种对叶尖小翼进行翼型化的想法,并利用高频PIV系统对不同形状的叶尖小翼进行流场测试,探究叶尖小翼形状对叶尖弦向和轴向速度的影响.研究表明:在相同工况下,带翼型S型叶尖小翼可明显提升叶尖吸力面的流速,并能有效推迟流动分离的位置;同时可有效控制叶尖涡的生成,减少能量损失;另外,带翼型S型小翼对叶尖压力面轴向速度恢复的阻碍较大,而对吸力面的阻碍较小,进而增大叶尖两侧的压力差,提高叶尖的气动性能.此外,探究带翼型S型小翼对叶片表面速度随展向位置的变化规律,发现叶尖小翼在压力面的作用随位置向叶根延伸而逐渐减弱
风电等分布式电源的强随机性直接增强配电网的不确定性,提出一种近似贝叶斯计算结合马尔科夫链蒙特卡洛的方法求解概率潮流.根据近似贝叶斯计算考虑状态变量先验信息的概率思想,结合马尔科夫链蒙特卡洛得到计及随机性的状态变量模拟样本.再采用奇异值分解生成随机变量的观测样本,通过误差函数将系统的随机性刻画为模拟样本和观测样本的相似性.引入提议分布结合概率潮流模型实现统计特征值的计算和对比,再利用Jacobi行列式作为误差修正量更新样本值,使之最大程度接近真实后验分布.在IEEE 9、IEEE 33节点系统中的仿真结果表
为使叶片电加热模具工作时的表面温度场分布更均匀,首先对叶片模具工作时的传热过程进行分析并确定初始条件;其次建立采用混合型电加热丝排布方式的叶片模具模型,将第一结构层厚度作为设计变量,对叶片模具进行结构优化,分别模拟不同模型工作时的温度场分布情况;最后制作优化后的叶片模具进行现场验证.结果表明,电加热叶片模具采用混合电加热丝排布方式,第一结构层厚度为8.5 mm时,表面最低温度较目前的电加热模具提高约1.13℃,表面层温差减小约47.2％,效果较明显,可为后续叶片新型模具的温度均布研究提供详实的试验数据.
以实际风力机功率数据为基础,通过经验模态分解(EMD)将风力机功率时间序列分解为多个特征模态函数.利用分形理论对风力机功率时间序列各分量的局部时频特性进行研究判断,并对新的风力机功率时间序列进行重构.然后,利用最大Lyapunov指数等特性指标分析风力机功率时间序列的混沌特性,并分别分析3个尺度子序列的行为动力学特性.最后,建立基于蚁群优化极值学习机制,构建风力机功率时间序列预测模型.仿真结果表明,该模型比其他单一预测模型具有更高的预测精度,可用于工程实际.