学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

柔性风力机翼型气动设计与分析

作　者: 刘瑶
导　师: 康顺
学　校: 华北电力大学
专　业: 热能工程
关键词: 柔性风力机翼型气动特性面涡法 CFD 流固耦合
分类号: TK83
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 107次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

近年来,随着科学技术的飞速发展,国内外风电市场中风电机组的单机容量不断增大,作为风力发电系统重要组成部分的风力发电机叶片,亦随之不断趋于大型化。然而,叶片的大型化在使风力机单机容量增大的同时,也带来了一系列亟待解决的问题,如叶片的柔性化、安装运输及运行维护费用及制造成本的增加。要想获得最大的经济效益就要综合考虑各方面的因素；尤其是叶片的柔性化,在大型风力机叶片的设计中成为一个不可忽视的必须要考虑问题。基于此,提出柔性自适应风力机叶片的设计思路,使设计的叶片对应不同的风况能够主动调节自身的空气动力型面,以保持最佳的工作状态。文中参照风筝、帆船的帆的作用机理,提出帆翼式柔性风力机叶片的设计方案。从二维翼型着手,对此种0厚度叶片翼型的气动性能进行了理论分析,得出了翼型的载荷和变形特性。建立0厚度翼型模型,基于薄翼理论采用面涡法编写计算程序求得翼型气动性能的势流解,结合CFD方法给出了势流理论的适用范围,并分析了其气动性能的影响因素,同时对给定翼型进行了初步的模态分析计算,为流固耦合研究奠定了基础。在此基础上提出了帆翼式柔性风力机叶片翼型的优化设计方案。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-7
目录  7-9
第1章绪论  9-16
  1.1 课题背景及研究的目的和意义  9-12
    1.1.1 课题背景  9-11
    1.1.2 研究的目的和意义  11-12
  1.2 国内外研究现状  12-14
    1.2.1 柔性叶片及翼型的研究进展  12-13
    1.2.2 柔性叶片及翼型的研究方法  13-14
  1.3 主要研究内容  14-16
第2章理论基础  16-23
  2.1 翼型基本知识  16-19
    2.1.1 几何参数  16-17
    2.1.2 翼型气动参数及其影响因素  17-19
  2.2 薄翼理论  19-21
    2.2.1 薄翼理论的基本思想  19
    2.2.2 薄翼的气动特性  19-21
    2.2.3 库塔-儒可夫斯基条件的处理  21
  2.3 CFD及流固耦合方法简介  21-22
    2.3.1 CFD方法分类  21-22
    2.3.2 流固耦合的求解方法  22
  2.4 本章小结  22-23
第3章柔性翼气动特性的理论和实验研究  23-45
  3.1 引言  23
  3.2 理论研究及分类讨论  23-43
    3.2.1 不可压缩二维柔性翼理论  24-43
  3.3 实验研究及实验结果  43
  3.4 本章小结  43-45
第4章基于面涡法和CFD方法的0厚度翼型气动特性计算与分析  45-58
  4.1 引言  45
  4.2 模型介绍  45
  4.3 数值方法  45-56
    4.3.1 势流方法  45-47
    4.3.2 CFD方法  47-48
    4.3.3 计算结果与分析  48-56
  4.4 本章小结  56-58
第5章 0厚度翼型模态计算初步  58-61
  5.1 引言  58
  5.2 模型介绍  58
  5.3 数值方法  58-60
    5.3.1 计算设置  58-59
    5.3.2 计算结果  59-60
  5.4 本章小结  60-61
第6章结论与展望  61-63
  6.1 结论  61
  6.2 展望  61-63
参考文献  63-66
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果  66-67
攻读硕士学位期间参加的科研工作  67-68
致谢  68

柔性风力机翼型气动设计与分析

内容摘要

全文目录

相似论文