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基于气弹试验15MW超长柔性叶片颤振临界风速预测的叶根反力法
1
作者
陆曼曼
柯世堂
+3 位作者
吴鸿鑫
高沐恩
田文鑫
王浩
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第3期718-728,共11页
颤振是风力机叶片超大化发展必须解决的首要难题,气弹模型测振风洞试验是其最有效的预测方法之一,但传统方法无法精确解决模型相似比和测量精度的难题。本文提出一种基于主梁刚度等效原则的超长柔性叶片气动/刚度映射一体化三维完全气...
颤振是风力机叶片超大化发展必须解决的首要难题,气弹模型测振风洞试验是其最有效的预测方法之一,但传统方法无法精确解决模型相似比和测量精度的难题。本文提出一种基于主梁刚度等效原则的超长柔性叶片气动/刚度映射一体化三维完全气弹模型设计方法,采用高速摄像技术和高频六分量天平进行全风向角同步测振和测力风洞试验;系统研究了NREL‑15 MW超长柔性叶片的非线性动态响应频谱特性,对比分析了基于叶尖位移与叶根反力的风力机叶片颤振性能和临界失稳状态,发现了采用叶根反力来预测颤振性能的可行性,提出了超长柔性叶片颤振失稳预测的叶根反力法。研究表明:本文提出的气弹模型设计和实验方法能精确有效地模拟风力机叶片动力性能与颤振行为,试验发现超长柔性叶片在桨距角为93°~96°和284°~287°区间内发生颤振,颤振区间内颤振临界风速随桨距角的增大呈现先减小后增大的趋势,在桨距角为94°时达到最小,其风洞临界风速为5.4 m/s;叶根反力与叶尖位移存在一致发散性和强相关性,提出的叶根反力颤振指标δ≥2%时,风力机叶片进入颤振临界状态。
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关键词
15
mw
超长柔性叶片
气弹模型设计方法
同步测振测力试验
颤振临界风速
叶根反力法
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职称材料
10MW风力机叶片设计与动力特性
被引量:
4
2
作者
李德源
池志强
+1 位作者
汪显能
倪晨峰
《沈阳工业大学学报》
EI
CAS
北大核心
2016年第3期241-246,共6页
为了研究大型风力机叶片在静止和转动状态下的振动模态及其变化特点,通过叶素动量理论和复合材料的叶片设计方法完成了10 MW风力机叶片的设计.基于多体系统动力学理论和超级单元模型,结合动力学分析软件ADAMS对静止状态下叶片的线性特...
为了研究大型风力机叶片在静止和转动状态下的振动模态及其变化特点,通过叶素动量理论和复合材料的叶片设计方法完成了10 MW风力机叶片的设计.基于多体系统动力学理论和超级单元模型,结合动力学分析软件ADAMS对静止状态下叶片的线性特征值进行了分析,考虑叶片的弹性变形和旋转,应用刚性积分方法对叶片的非线性控制方程进行数值求解,通过傅里叶谱分析方法,实现风轮旋转条件下的运转模态识别.结果表明,在动力刚化效应作用下,叶片的固有频率会随着转速的增加而增大.
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关键词
10
mw
风力机
柔性叶片
超级单元
多体动力学
固有频率
振型
频谱分析
动力刚化
下载PDF
职称材料
题名
基于气弹试验15MW超长柔性叶片颤振临界风速预测的叶根反力法
1
作者
陆曼曼
柯世堂
吴鸿鑫
高沐恩
田文鑫
王浩
机构
南京航空航天大学土木与机场工程系
南京航空航天大学江苏省风力机设计高技术研究重点试验室
河海大学力学与材料学院
出处
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第3期718-728,共11页
基金
国家重点研发计划资助项目(2019YFB1503701,2017YFE0132000)
国家自然科学基金资助项目(51761165022,5207080548)。
文摘
颤振是风力机叶片超大化发展必须解决的首要难题,气弹模型测振风洞试验是其最有效的预测方法之一,但传统方法无法精确解决模型相似比和测量精度的难题。本文提出一种基于主梁刚度等效原则的超长柔性叶片气动/刚度映射一体化三维完全气弹模型设计方法,采用高速摄像技术和高频六分量天平进行全风向角同步测振和测力风洞试验;系统研究了NREL‑15 MW超长柔性叶片的非线性动态响应频谱特性,对比分析了基于叶尖位移与叶根反力的风力机叶片颤振性能和临界失稳状态,发现了采用叶根反力来预测颤振性能的可行性,提出了超长柔性叶片颤振失稳预测的叶根反力法。研究表明:本文提出的气弹模型设计和实验方法能精确有效地模拟风力机叶片动力性能与颤振行为,试验发现超长柔性叶片在桨距角为93°~96°和284°~287°区间内发生颤振,颤振区间内颤振临界风速随桨距角的增大呈现先减小后增大的趋势,在桨距角为94°时达到最小,其风洞临界风速为5.4 m/s;叶根反力与叶尖位移存在一致发散性和强相关性,提出的叶根反力颤振指标δ≥2%时,风力机叶片进入颤振临界状态。
关键词
15
mw
超长柔性叶片
气弹模型设计方法
同步测振测力试验
颤振临界风速
叶根反力法
Keywords
15 mw super‑long flexible blades
aeroelastic model design method
synchronous vibration and force measurement
flutter critical wind speed
blade
root reaction force method
分类号
TK83 [动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
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职称材料
题名
10MW风力机叶片设计与动力特性
被引量:
4
2
作者
李德源
池志强
汪显能
倪晨峰
机构
广东工业大学机电工程学院
出处
《沈阳工业大学学报》
EI
CAS
北大核心
2016年第3期241-246,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(51276043)
文摘
为了研究大型风力机叶片在静止和转动状态下的振动模态及其变化特点,通过叶素动量理论和复合材料的叶片设计方法完成了10 MW风力机叶片的设计.基于多体系统动力学理论和超级单元模型,结合动力学分析软件ADAMS对静止状态下叶片的线性特征值进行了分析,考虑叶片的弹性变形和旋转,应用刚性积分方法对叶片的非线性控制方程进行数值求解,通过傅里叶谱分析方法,实现风轮旋转条件下的运转模态识别.结果表明,在动力刚化效应作用下,叶片的固有频率会随着转速的增加而增大.
关键词
10
mw
风力机
柔性叶片
超级单元
多体动力学
固有频率
振型
频谱分析
动力刚化
Keywords
10
mw
wind turbine
flexible
blade
super
element
multi-body dynamics
natural frequency
vibration mode
spectral analysis
dynamic stiffening
分类号
TK83 [动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于气弹试验15MW超长柔性叶片颤振临界风速预测的叶根反力法
陆曼曼
柯世堂
吴鸿鑫
高沐恩
田文鑫
王浩
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
2
10MW风力机叶片设计与动力特性
李德源
池志强
汪显能
倪晨峰
《沈阳工业大学学报》
EI
CAS
北大核心
2016
4
下载PDF
职称材料
已选择
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