风轮结构动力学参数优化改进方法研究

提出三种风轮结构动力学性能改进方法,在风轮实际挂机安装条件下进行模态测试。研究发现:翼型加厚可有效提升风轮前三阶固有频率15%以上,但却会使风轮共振带拓宽;双夹板式叶片连接方式可使风轮1阶固有频率明显下降,但却使风轮2、3阶固有频率显著升高,且亦会使风轮共振带拓宽;沿叶展方向开槽和加肋提升风轮前三阶固有频率的程度相对较小,其对各阶反对称振动频率的提升效果较同阶对称振动频率提升效果显著,且不会造成风轮共振带的拓宽;翼型加厚和双夹板式叶片连接方式可实现风轮前三阶振动阻尼比呈较均匀稳定的下降;沿叶展方向开槽和加肋虽使风轮1阶反对称振动阻尼比增大,但随振动阶数升高,可使阻尼比一直保持稳定的下降趋势。     

不同切变风速下风轮流固耦合数值模拟

以MpCCI为数据交换平台连接商用CFD与CSD软件,以2.5 MW风力机DF90风轮为例,进行了切边来流条件下,不同轮毂风速时的全三维流固耦合数值模拟,在确认数值方法的基础上,分析了不同风速、来流垂直剪切对风轮叶片绕流、叶片变形的影响,以及叶片结构与流场的相互作用对叶片气弹特性以及载荷分布的影响规律。     

风力机风轮振动特性研究

针对风轮的轴向窜动效应和陀螺效应振动特性,采用流固耦合分析原理进行模态数值模拟及风力机实际运行状态下的试验验证.结论发现:轴向窜动效应振动的触发源于塔架弹性,气动载荷和离心力对该类振动频率的变化基本没有影响;陀螺效应振动的触发源于同一时刻不同叶片表面气动压力的不对称,气动载荷中的周向力是导致该类振动频率发生变化的主要原因,轴向力则对其振动频率的变化没有影响,离心力对该类振动频率的变化影响不大,且近似成线性.相关研究成果,可能为很多风力机在远短于设计寿命期内频繁发生叶根损伤和断裂、变速箱齿轮严重磨损、发电机主轴变形等一些困扰学界的问题提供新的分析思路和答案.     

基于自由涡的风轮失谐气动特性研究

采用一种改进的自由涡方法研究了风切变条件下,叶片安装角存在偏差的失谐风轮的气动特性。计算方法由模拟叶片气动力的非线性升力线法和模拟尾迹涡运动的时间精确自由尾迹法构成。以某2.5 MW风力机为例,计算了功率曲线和叶片气动力分布,并与Bladed软件和CFD计算结果进行了比较。研究了切变风条件下,不同叶片安装角偏差量,风轮推力、扭矩、偏航力矩和俯仰力矩的变化。结果表明,所采用的计算方法是准确有效的。风轮叶片安装角偏差,对风轮推力和扭矩影响较小,对风轮偏航和俯仰力矩影响较大。不同叶片安装角偏差量相反,会显著增加风轮偏航和俯仰力矩波动。     

尾缘凹陷轴流风轮内流特性分析与降噪研究

为减少空调室外机用低压轴流风轮叶片的颤振,改善音质,降低噪音和电机功率。本文设计了尾缘凹陷新型三叶轴流风轮,同时除对前缘局部加厚处理外,对叶片其他区域整体减薄。文中采用Navier-Stokes方程对新风轮和原风轮的内流及气动特性进行了三维数值模拟,同时对两者的流量压力曲线和噪音频谱进行了实验研究。研究表明:对轴流风轮叶片尾缘进行凹陷设计,对前缘以外的区域减薄设计,能够减轻风轮重量,降低电机负荷同时减弱转子尾迹;对叶轮前缘进行局部加厚处理可以减小叶尖颤振,降低叶片旋转频率峰值噪音,从整体上降低噪音,改善音质。     

Stork叶片气动性能研究

本文采用了CFD方法,对中国空气动力研究与发展中心的STORK 5.0 WPX全尺寸风电机叶轮气动件能进行了数值模拟,对转轮的几个截面压力系数进行了预测,并与风洞实验结果进行了对比,两者基本上吻合,并通过对流场进行分析,验证了计算方法的可行性和准确性.     

多联机双风轮系统拍振分析与性能优化研究

各品牌的中央空调多联室外机均采用双风轮系统,都存在不同程度的低频脉动异音,异音呈低频特性,易让人产生烦躁感.双风轮系统在旋转基频比较接近的情况下运转时,旋转噪声叠加后产生拍振异音,其频率等于双风轮的旋转基频差.旋转噪声是拍振腹能量的主要来源.本文设计了新三叶风轮,采用新三叶风轮与原四叶风轮组合方式运行.同时测试两风轮的...     

Oleanane-triterpene Saponins from Clinopodium urticifolium

Four new oleanane triterpene saponins were isolated and purified from the whole plant of Clinopodium urticifolium. They were 3β, 16β, 23, 28-tetrahydroxyoleana-9 (11), 12(13)-diene-3-yl-[β-D-glucopyranosyl-(1→2)]-[β-D-glucopyranosyl-(1→3)]- β-D-fucopyranoside 1; 3β, 16β,21β, 23, 28-pentahydroxyoleana-9(11), 12(13)-diene-3-yl-[β-D-glucopyranosyl-(1→2)]-[ β-D-glucopyranosyl-(1→3)]- β-D-fucopyranoside 2; 3β, 16β, 23, 28-tetrahydroxyoleana-9(11), 12(13)-diene-3-yl-[β-D-glucopyranosyl-(1→β)- β-D-glucopyranosyl-(1→3)]-[β-D-glucopyranosyl-(1→2)]-β-D-fucopyranoside 3; 3β, 16β, 23, 28-tetrahydroxyoleana-9(11), 12(13)-diene-3-yl-[β-D-gluco-pyranosyl-(1→4)-β-D-glucopyranosyl-(1→β)-β-D-glucopyranosyl-(1→3)]-[β-D-glucopyranosyl-(1→2)]- β-D-fucopyranoside 4. Their structures were elucidated on the basis of interpretation of NMR and MS data and from chemical evidence.     

基于一种改进的PSO算法在风力机叶片优化中的应用

建立了一种新的风力机风轮叶片的优化设计模型,在模型中考虑了风场风速在一年中的概率分布.采用给定风力机风轮直径和转速,且叶尖桨距角为零度时,使风力机在整个工作风速范围内和某一给定风速范围内风力机年平均输出功率同时最大为设计目标.并将一种改进的PSO优化算法LDW-PSO算法用于风力机叶片的优化设计.与已有的叶片相比,设计结果显示了其优越性,从而说明了该方法的可行性和实用性.     

齿形尾缘轴流叶轮内流数值分析与实验研究

本文采用Navier-Stokes方程和K-ε两方程模型对空调用轴流风轮叶片尾缘出口加锯齿和不加锯齿的内流特性进行了三维数值模拟,同时对两者的风量噪音特性进行了实验研究.结果表明,轴流风轮尾缘进行锯齿化处理对流量压力特性影响很小,能减弱轴流风轮叶片下游的尾迹,并在一定程度上能够降低噪音和改善音质.