基于噪声的风力机翼型优化设计研究

基于翼型型线和噪声预测理论,提出以风力机设计运行攻角范围内平均效噪比为设计目标来指导翼型设计的新方法,并建立翼型的优化设计模型。选取相对厚度为21%的翼型进行了优化计算分析,得到了低噪声及高气动特性优化翼型的形状,通过与风力机专用翼型DU93-W-210和FFA-W3-211的性能比较以及风洞试验测试,很好的验证了该优化方法的通用性及实用性。

基于气动弹性理论的风力机叶片耦合分析

针对风力机叶片,建立其结构动力学方程,推导分析了叶片旋转所产生的振动速度及其对来流的影响。基于BEM(Blade Element Momentum)理论,在风力机空气动力学基础上,建立了风力机的气动耦合分析模型。应用该模型,对某2MW风力机进行了计算分析,得到了叶片在额定工作风速下的振动变形、速度、加速度以及叶片沿展向的变形和载荷分布。充分考虑叶片的结构振动特性与来流风速的耦合效应,使得风力机空气动力学特性模型更加准确,对于风力机的设计和分析具有重要意义。