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风力机预弯叶片多目标优化设计
被引量:
3
1
作者
郭小锋
郭士锐
+1 位作者
杨树峰
张伟杰
《可再生能源》
CAS
北大核心
2017年第6期875-883,共9页
在风力机预弯叶片的设计中,叶片弦长扭角分布、铺层结构与弯曲型线之间存在着复杂的耦合设计关系,具有良好性能的叶片不仅要求年发电量高、重量轻,而且要求对主机产生的载荷小。为了使设计叶片在其生命周期内能经受各种复杂的工况,文章...
在风力机预弯叶片的设计中,叶片弦长扭角分布、铺层结构与弯曲型线之间存在着复杂的耦合设计关系,具有良好性能的叶片不仅要求年发电量高、重量轻,而且要求对主机产生的载荷小。为了使设计叶片在其生命周期内能经受各种复杂的工况,文章提出在组合危险工况下进行叶片的极限设计载荷计算,基于提出的叶片预弯型线设计方法构建了预弯叶片的气动外形和铺层结构一体化优化设计模型,以叶片的年发电量最大、质量最小和对主机的载荷最小为目标,以叶片的气动外形及叶片铺层结构的关键参数为设计变量,在满足材料强度、叶尖最大变形、振动频率的约束条件下,采用多目标粒子群算法(MOPSO)对现有的某1.5 MW风力机叶片进行优化设计。结果表明,优化设计得到的叶片Pareto最优解集可满足主机不同的匹配需要,对最优解集叶片进行分析,挑选得到了综合性能比原1.5 MW风力机叶片均有较大提高的新叶片。
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关键词
风力机叶片
预弯型线
铺层结构
多目标粒子群算法
优化设计
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职称材料
风力机叶片预弯设计机理与方法
被引量:
1
2
作者
郭小锋
陈进
李松林
《东北大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第6期851-855,共5页
基于修正的叶素动量理论提出了一种适应于水平轴风力机叶片的静气弹性分析方法;运用该方法对不同稳态风速下的叶片变形曲线进行研究,揭示了叶片预弯设计的机理,并给出了一种预弯型线的设计方法.通过对预弯和非预弯两种叶片在相同风速下...
基于修正的叶素动量理论提出了一种适应于水平轴风力机叶片的静气弹性分析方法;运用该方法对不同稳态风速下的叶片变形曲线进行研究,揭示了叶片预弯设计的机理,并给出了一种预弯型线的设计方法.通过对预弯和非预弯两种叶片在相同风速下的静气弹性变形和气动功率的对比和分析表明,预弯叶片的气动性能受轴向变形、扭转变形和叶片截面形状变化三个方面的影响,叶片弹性扭转变形使叶片实际气动功率偏离设计值.该研究为预弯叶片的设计提供了理论依据和方法.
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关键词
风力机
预
弯
叶片
静气弹性
预
弯
机理
预弯型线
设计
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职称材料
题名
风力机预弯叶片多目标优化设计
被引量:
3
1
作者
郭小锋
郭士锐
杨树峰
张伟杰
机构
中原工学院机电学院
出处
《可再生能源》
CAS
北大核心
2017年第6期875-883,共9页
基金
河南省高等学校重点科研项目(16A460041)
河南省高等学校现代制造装备与仪器重点学科开放实验室开发课题(2016MEI004)
文摘
在风力机预弯叶片的设计中,叶片弦长扭角分布、铺层结构与弯曲型线之间存在着复杂的耦合设计关系,具有良好性能的叶片不仅要求年发电量高、重量轻,而且要求对主机产生的载荷小。为了使设计叶片在其生命周期内能经受各种复杂的工况,文章提出在组合危险工况下进行叶片的极限设计载荷计算,基于提出的叶片预弯型线设计方法构建了预弯叶片的气动外形和铺层结构一体化优化设计模型,以叶片的年发电量最大、质量最小和对主机的载荷最小为目标,以叶片的气动外形及叶片铺层结构的关键参数为设计变量,在满足材料强度、叶尖最大变形、振动频率的约束条件下,采用多目标粒子群算法(MOPSO)对现有的某1.5 MW风力机叶片进行优化设计。结果表明,优化设计得到的叶片Pareto最优解集可满足主机不同的匹配需要,对最优解集叶片进行分析,挑选得到了综合性能比原1.5 MW风力机叶片均有较大提高的新叶片。
关键词
风力机叶片
预弯型线
铺层结构
多目标粒子群算法
优化设计
Keywords
wind turbine blade
pre-bending profile
structure layer
multi-objective PSO
optimization design
分类号
TK83 [动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
TH12 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
风力机叶片预弯设计机理与方法
被引量:
1
2
作者
郭小锋
陈进
李松林
机构
重庆大学机械传动国家重点实验室
中原工学院机电学院
出处
《东北大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第6期851-855,共5页
基金
国家高技术研究发展计划项目(2012AA051301)
国家自然科学基金资助项目(51175526)
文摘
基于修正的叶素动量理论提出了一种适应于水平轴风力机叶片的静气弹性分析方法;运用该方法对不同稳态风速下的叶片变形曲线进行研究,揭示了叶片预弯设计的机理,并给出了一种预弯型线的设计方法.通过对预弯和非预弯两种叶片在相同风速下的静气弹性变形和气动功率的对比和分析表明,预弯叶片的气动性能受轴向变形、扭转变形和叶片截面形状变化三个方面的影响,叶片弹性扭转变形使叶片实际气动功率偏离设计值.该研究为预弯叶片的设计提供了理论依据和方法.
关键词
风力机
预
弯
叶片
静气弹性
预
弯
机理
预弯型线
设计
Keywords
wind turbine
pre-bending blade
static aeroelastic
pre-bending mechanism
pre-bending profile design
分类号
TK83 [动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
TH12 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
风力机预弯叶片多目标优化设计
郭小锋
郭士锐
杨树峰
张伟杰
《可再生能源》
CAS
北大核心
2017
3
下载PDF
职称材料
2
风力机叶片预弯设计机理与方法
郭小锋
陈进
李松林
《东北大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
1
下载PDF
职称材料
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