内蒙古自治区自然科学基金(2013MS0726)
- 作品数：13 被引量：44H指数：5
- 相关作者：汪建文马剑龙董波魏海姣吕文春更多>>
- 相关机构：内蒙古工业大学教育部内蒙古机电职业技术学院更多>>
- 发文基金：内蒙古自治区自然科学基金国家自然科学基金教育部重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理机械工程电气工程更多>>
- 长方体建筑物屋顶典型位置湍流特性研究被引量：1
- 2015年
- 针对长方体建筑物屋顶6个典型位置开展流场数值仿真,获得了不同尺寸建筑物屋顶各典型位置高度2 m处的湍动能随建筑物长度、高度的变化规律。对于建筑物迎风面拐角点,低建筑物湍动能随建筑物高度变化的敏感性比高建筑物显著;随建筑物长度增加,迎风面边界中心点的湍动能峰值向建筑物高度降低的方向移动,且湍动能峰值随着建筑物长度的增加逐渐升高。除了工程上通常关注的典型点外,还获得了建筑物屋顶其他4个特征位置处的湍动能随建筑物尺寸大小的变化规律。该研究对建筑用风力机微观选址及安装技术参数确定具有一定的理论和实用价值。
- 杨柳汪建文马剑龙魏海姣张彦奇李佩林
- DQS-Ⅱ型空气动力学实验装置流场品质改进研究
- 2014年
- 为改善DQS-Ⅱ型空气动力学实验装置实验段流场品质,在不改变收缩段入、出口几何形状(即不改变收缩比和安装条件)及收缩段长度(即不影响原装置部件相对位置)的前提下,应用五次方曲线只针对其收缩段进行本体改造,并通过实际测试验证了设备改进的成功,即改造后的收缩段可提供更好的流场品质。相关研究成果,对实验用空气动力学装置收缩段的低成本优化改造具有一定的参考价值。
- 马剑龙吕文春汪建文李振法
- 关键词：收缩段
- 一种回流式实验教学用风洞的设计被引量：1
- 2014年
- 利用风洞设计原理,设计了一种低湍流回流式实验教学用风洞,获得了风洞的整体构造形式及各部件关键结构参数,并对该型风洞的湍流度进行数值估算,结果符合小于5‰的设计要求。该型风洞的成功设计,论证了我院自主研发该型风洞的能力,同时为风洞的设计提供了关键基础技术数据,对我院相关专业实验教学的建设和完善起到了促进作用。相关研究成果,对实验教学用风洞的设计具有一定的参考价值。
- 吕文春马剑龙曹慧孙志娟
- 关键词：实验教学
- 风轮结构动力学参数优化改进方法研究
- 2014年
- 提出三种风轮结构动力学性能改进方法,在风轮实际挂机安装条件下进行模态测试。研究发现:翼型加厚可有效提升风轮前三阶固有频率15%以上,但却会使风轮共振带拓宽;双夹板式叶片连接方式可使风轮1阶固有频率明显下降,但却使风轮2、3阶固有频率显著升高,且亦会使风轮共振带拓宽;沿叶展方向开槽和加肋提升风轮前三阶固有频率的程度相对较小,其对各阶反对称振动频率的提升效果较同阶对称振动频率提升效果显著,且不会造成风轮共振带的拓宽;翼型加厚和双夹板式叶片连接方式可实现风轮前三阶振动阻尼比呈较均匀稳定的下降;沿叶展方向开槽和加肋虽使风轮1阶反对称振动阻尼比增大,但随振动阶数升高,可使阻尼比一直保持稳定的下降趋势。
- 马剑龙汪建文董波魏海姣
- 关键词：风轮固有频率阻尼比
- 某新翼型风力机叶片的设计与气动性能试验被引量：4
- 2013年
- 利用作者所在课题组最新研发的某风力机新翼型,基于Wilson法,通过MATLAB编写的叶片设计计算程序获得了某300 W小型水平轴风力机新翼型叶片的相关数据,并制做了实体叶片。通过气动性能试验,验证了程序的可靠性。为进一步比较在相同设计条件下,新翼型叶片在气动性能方面的先进性,以NACA4415为设计翼型进行了叶片的设计计算,并制作了相应的翼型叶片。通过气动性能试验,验证了新翼型叶片的气动性能优于NACA4415翼型叶片。
- 马剑龙汪建文刘雄飞董波张所成
- 关键词：风力机气动性能试验验证
- 风轮固有振动频率随工况变化的响应特性被引量：1
- 2014年
- 为了获得风轮1,2阶振动频率随工况变化的敏感性,寻找风力机避振设计的主要途径及准确判别风力机发生疲劳损伤或断裂事故的主要诱因,利用流固耦合分析方法,针对某小型水平轴风力机风轮进行数值模态分析,分别获得了风轮1,2阶振动频率随来流风速和离心力变化的响应曲线,并用试验验证了数值计算结果的可靠性。研究结果表明:离心力对风轮动态振动频率的影响较气动载荷显著;风轮1阶对称振动频率随工况变化最为敏感,其触发的振动应力大于风轮其他1,2阶振动应力,是风轮结构动力学特性设计中最值得关注的参数;风轮1阶动频随气动载荷变化的生长规律呈二次方曲线形式,2阶动频随气动载荷变化的生长规律呈线性。
- 马剑龙汪建文魏海娇董波
- 关键词：风力机风轮固有频率响应特性
- 风轮固有频率精度模拟方法研究被引量：2
- 2013年
- 针对某风力机风轮固有频率模拟计算,利用SolidWorks软件中"样条曲线"对多数据点同步拟合功能生成了光滑的叶片各翼型面曲线,同时利用SolidWorks软件中"放样"对多数据曲线同步拟合功能实现了叶片整体光滑建模,从而有效解决了模态计算中网络划分时因计算模型非流线性而产生死点或网格畸变的常发性错误,实现了网格的理想划分。利用ANSYS13.0软件模态分析计算模块,配合模型部件材质、部件间接触条件、风轮整体约束条件近实体化设置,使风轮前三阶固有频率计算值与试验值相对误差在5%以内,实现了风轮固有频率的精度模拟。分析产生数据差异的原因主要为实际叶片材质并非各项同性。精度模态计算方法的实现,对风轮结构优化设计及模态计算方面的研究具有较重要的应用价值。
- 马剑龙吕文春汪建文魏海姣董波
- 关键词：风轮固有频率
- S型叶尖小翼对风轮振动频率影响的研究被引量：5
- 2013年
- 利用PULSE16.1结构振动分析系统,针对直径1.4 m的小型水平轴风力机风轮分别在安装S型叶尖小翼与否的状态下进行静、动频测试,通过静频数据结合谱分析法识别风轮动频。研究发现,S型叶尖小翼导致风轮1、2阶振动静频下降,其对2阶振动静频的衰减幅值较1阶振动大,对同阶反对称振动静频的衰减作用较对称振动大,并具有显著调节风轮2阶反对称振动动频和对称振动动频间差值的效用。研究同时发现,S型叶尖小翼可有效改变风轮1、2阶振动动频曲线走势,从而有效调节风轮进入和脱离共振区的转速,这对于风轮最佳转速设计和避免共振设计具有较重要的意义。S型叶尖小翼对圆盘效应振动频率和轴向窜动效应振动频率影响很小,但在很大区域的转速范围内,圆盘效应振动动频曲线总是伴随风轮转速1倍频,并出现在1倍频振动带范围内,这一发现有可能为很多风力机叶片在远短于设计寿命期内频繁发生疲劳损伤事故提供新的解释。
- 马剑龙汪建文董波魏海娇
- 关键词：风力机风轮振动频率
- 气动力与离心力对风力机叶片应变特性的影响被引量：5
- 2014年
- 利用有限元理论,基于Ansys Workbench工作平台,针对某小型水平轴风力发电机组,计算了不同工况时叶片应变特性的变化。计算结果显示:叶片在气动力作用下最大应变位置位于叶根与叶片径向的0.65 R处、叶片在离心力作用下最大应变位置位于叶根处;在恒定来流风速、低尖速比时,气动力引起的叶片应变大于离心力引起的应变,但随着尖速比的增加,离心力引起的应变值大于气动力作用时的应变值,其原因为离心力正比于尖速比和风速乘积的二次方,而气动载荷仅正比于风速的二次方;气动力与离心力耦合作用时,最大应变位置位于叶根处,离心力与气动力耦合作用时引起的应变不等于离心力与气动力单独作用引起应变之和。研究结果可为风力机叶片机械强度设计提供一定的理论支撑。
- 魏海姣汪建文孙晓颖董波杨柳
- 关键词：风轮叶片气动力离心力
- 风力机风轮振动特性研究被引量：3
- 2014年
- 针对风轮的轴向窜动效应和陀螺效应振动特性,采用流固耦合分析原理进行模态数值模拟及风力机实际运行状态下的试验验证.结论发现:轴向窜动效应振动的触发源于塔架弹性,气动载荷和离心力对该类振动频率的变化基本没有影响;陀螺效应振动的触发源于同一时刻不同叶片表面气动压力的不对称,气动载荷中的周向力是导致该类振动频率发生变化的主要原因,轴向力则对其振动频率的变化没有影响,离心力对该类振动频率的变化影响不大,且近似成线性.相关研究成果,可能为很多风力机在远短于设计寿命期内频繁发生叶根损伤和断裂、变速箱齿轮严重磨损、发电机主轴变形等一些困扰学界的问题提供新的分析思路和答案.
- 马剑龙汪建文魏海姣董波
- 关键词：风轮陀螺效应气动载荷离心力
