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《沈阳工业大学》 2011年
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风力机叶片流固耦合机理研究

梁明轩  
【摘要】:随着社会的发展,人类面临着能源枯竭和环境污染等多方面的挑战。风能作为一种取之不尽的清洁能源,必将得到大力开发和利用。目前,风能利用的主要形式是风力发电。提高风力机叶片气动性能是发展大型风力发电设备的重要需求。 叶片是风力机的关键部件,开展叶片与风力的耦合特性的研究,对于提高叶片的气动性能,提高风机效率,减少叶片故障有重要的作用。风力机在运行过程中,受到气动力、弹性力和惯性力的耦合作用,又由于叶片具有的刚度小、弦向短,展向长的特点,叶片就很容易发生气弹颤振问题,导致叶片破坏。本文对于风力机叶片流固耦合问题,进行深入研究,主要研究内容如下:根据叶片翼型数据,采用曲线拟合的方法建立了叶片的三维模型;建立叶片空气动力学方程,选择κ-ε湍流模型,用有限元软件ANSYS模拟风流场;通过对叶片模态分析,得到叶片各阶模态,发现叶片振动主要有扭转、挥舞、摆振,以及三者之间的耦合;对于叶片气动弹性问题进行研究,建立叶片颤振方程,确定叶片颤振发散条件。 目前,国内外有学者从数据交换的角度研究流固耦合问题,这方面的研究理论还不成熟,以上研究可以提高风力机叶片气动性能和叶片的强度,这些研究内容对于风力机叶片的前期设计具有一定参考意义。
【学位授予单位】:沈阳工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TK83

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 孙丽萍;王昊;丁娇娇;;风力发电机叶片的气动弹性及颤振研究综述[J];液压与气动;2012年10期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 田维锋;周水兴;梅盖伟;;肋拱桥施工仿真的误差分析[J];四川建筑科学研究;2010年01期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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9 齐晓娟;田瑞;杨晓宏;李嵩;;旋转切向入流膜蒸馏装置热容腔CFD的数值模拟[A];膜分离技术在石油和化工行业中应用研讨会论文集[C];2006年
10 于艳;樊耀波;徐国良;王琦;杨文静;;计算流体力学在膜技术及膜生物反应器研究中的应用[A];2010年膜法市政水处理技术研讨会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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3 郭庆勇;非保守系统Fourier卷积型拟变分原理研究及应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 邓锐;阻流板对双体船水动力性能影响的数值研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 贺克羽;新型控制棒水力驱动系统研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 顾璇;近地/海运动过程中的空气动力学分析[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 黄燕;碟形越浪式波能发电装置的水动力性能研究[D];中国海洋大学;2010年
8 韩艳;海底管线的冲刷与导流防护技术研究[D];中国海洋大学;2010年
9 王春林;旋流自吸泵设计及内部流动研究[D];江苏大学;2010年
10 付强;1000MW核电站离心式上充泵水力设计与结构可靠性研究[D];江苏大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王高飞;通风方式对气流组织和室内空气品质的模拟研究[D];河南理工大学;2010年
2 薛志鹏;断层活化导致井巷破坏的数值模拟分析[D];河南理工大学;2010年
3 王发辉;基于FLUENT的干法磁分离机理的数值模拟[D];河南理工大学;2010年
4 赵文武;淮南矿区典型煤层水力冲孔技术参数研究及消突效果考察[D];河南理工大学;2010年
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8 许宏成;拉索预应力双曲抛物面网壳结构受力性能研究[D];山东科技大学;2010年
9 王春磊;输送石灰石悬索桥钢索塔抗风性能研究[D];山东科技大学;2010年
10 苏超;变压吸附管道流体动力学特性研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王景全;陈政清;;试析海上风机在强台风下叶片受损风险与对策——考察红海湾风电场的启示[J];中国工程科学;2010年11期
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 刘虎平;风力机叶片设计和颤振分析[D];西北工业大学;2005年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
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1 吴永忠;苏志勇;;关于风力机异步变桨的初步研究[J];应用能源技术;2007年03期
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4 罗皓宇;;缩减原定仪式内容 节约经费捐献灾区 北方最大风力机叶片和CNG气瓶生产基地开工[J];中国建材;2008年06期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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5 梁明轩;陈长征;;风力机叶片流固耦合效应研究[A];第十二届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2010年
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8 张威;;风机叶片制备用先进材料[A];第十七届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C];2008年
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10 程危危;曹登庆;初世明;;水平轴风力机叶片非线性振动研究[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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5 ;对接“政策红包”乏力传预警[N];连云港日报;2011年
6 浦敏琦;我省首家风电实验室落户无锡[N];新华日报;2009年
7 本报记者 吴红梅;江苏开始参与“国际研发分工”[N];新华日报;2010年
8 本报记者 李峰;我省科技重大专项拉动社会投入8.9亿元[N];甘肃日报;2010年
9 记者 卢松 通讯员 严维新;市开发区风电产业上下成链[N];连云港日报;2009年
10 宋红玲 贺耀堂;如何用足用好金字“新”招牌[N];连云港日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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2 刘磊;风力机叶片非定常气动特性的研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2012年
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4 曲弋;MW级风力发电机组关键部件振动分析与故障诊断方法研究[D];沈阳工业大学;2012年
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7 王忠;坝库相互作用及抗震技术研究[D];四川大学;2001年
8 李勇;考虑流固耦合效应的整体压裂数值模拟研究[D];西南石油学院;2004年
9 王文全;薄壁结构流固耦合数值模拟及计算方法研究[D];昆明理工大学;2008年
10 李俊;大型风电机组整机及关键部件仿真分析与优化设计研究[D];重庆大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 梁明轩;风力机叶片流固耦合机理研究[D];沈阳工业大学;2011年
2 申慧渊;风力机叶片气动弹性稳定性的工程应用研究[D];兰州理工大学;2011年
3 朱卫平;周期性及气动荷载对风力机叶片动力特性影响研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
4 李芒芒;风力机叶片机械损伤动态监测方法与技术研究[D];长沙理工大学;2012年
5 李慧;大型风力机叶片结构/力学设计与分析[D];南京航空航天大学;2010年
6 任延中;兆瓦级风力机叶片挥舞摆振特性研究[D];华北电力大学;2012年
7 栾绍刚;大型风力机叶片疲劳分析与寿命预测方法研究[D];新疆大学;2012年
8 赵峰;基于响应面法的风力机叶片强度可靠性分析[D];华北电力大学(河北);2010年
9 刘克刚;风力机叶片设计与流场仿真[D];武汉理工大学;2011年
10 侯西;基于光纤光栅测量的风力机叶片应变实验研究[D];武汉理工大学;2012年
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