风力透平塔架干涉非定常数值研究

为研究风力透平中塔架对于整体气动参数的影响,根据动量叶素理论(BEM)将风力透平的整机简化为叶片切片段和塔架切片段的圆环状模型,使用CFD软件F luent进行三维流场的数值模拟计算,进行定量的分析,并与已获得的风洞试验数据进行比较。经过定常的流动计算,表明该模型计算得到的结果与实验结果吻合较好,验证了计算模型的准确性与可行性。采用滑移网格技术进行非定常计算,结果表明,叶片段扫过塔架时叶片段截面上的法向力系数CN、切向力系数CT及俯仰力矩系数CM进入干涉区后先是降低,并且在180°方位角稍靠后的位置达到最小值,随后逐渐上升直至离开干涉区。

环氧树脂团状模塑料制备及其性能研究

通过将纤维、填料加入到双酚A和双酚F共混体系中,制备出一种环氧树脂团状模塑料,并对其固化工艺及力学性能进行了研究,讨论了不同树脂混合配比及填料种类对团状模塑料拉伸性能的影响。研究结果表明,当双酚A/双酚F质量混合比为1∶1,填料为二氧化硅时,团状模塑料性能最优。

VARI用环氧树脂体系制备及性能研究

通过对环氧树脂CYD128进行改性和添加活性稀释剂、自制胺类固化剂的方法,制备出VARI用环氧树脂体系并对其性能进行了研究。研究结果表明,该树脂体系28℃时粘度为0.285Pa·s,适用期2h,浇铸体及复合材料力学性能优异,可满足VARI成型工艺要求。

变速变桨控制水平轴风力机桨距角优化

在高海拔地区,空气密度降低使风的能量密度降低。为了捕捉尽可能多的风能,一个方法是增大风轮的扫风面积,即增加叶片的长度;另一个方法则是对风力机的控制,尤其是对风及桨距角的变化进行调整。风力机叶片在设计时桨距角为0°,即在设计点,其功率系数C_P为最佳值。而在非设计点,0°桨距角下的CP则并非最佳值。本文针对传统变速变桨控制的水平风力机的桨距角进行优化,在额定风速前的每个风速下保证其C_P都是最佳值,以提高整体发电量。选取某款1.5 MW 42 m叶片进行对比计算,得到最优桨距角变化曲线,并用拟合得到桨距角变化曲线。并分别取3000 m和4000 m海拔高度处空气密度进行优化前后功率曲线及理论年发电量(AEP)的计算,结果显示,在额定前的CP提高最多,且海拔越高,空气密度越低,桨距角优化的效果越明显。本文仅考虑了气动方面效率的提高,该桨距角控制方式对于风机叶片极限载荷和疲劳载荷的影响还需要进一步探索。

水平轴风力机后掠式叶片设计方法研究

本文以某款带预弯的2 MW风电叶片为基础,引入叶片后掠形式造型曲线,研究后掠曲线对理论年发电量AEP及叶片根部变桨载荷M_z的影响。进而将后掠曲线的起始点位置、叶尖部最大后掠值及其一阶导数值作为造型曲线的优化变量,理论年发电量AEP最大、叶片根部变桨载荷M_z最小作为优化目标,采用非支配排序遗传算法Ⅱ(NSGA-Ⅱ)来进行多目标优化,寻找最优后掠曲线设计。后掠曲线采用三阶多项式造型,叶片功率系数C_P、理论年发电量AEP采用动量叶素理论(BEM)计算,叶片根部的动态载荷采用GH Bladed软件进行评估。