国家教育部博士点基金(20123120110008)
- 作品数：42 被引量：279H指数：10
- 相关作者：李春叶舟杨阳王东华陈文朴更多>>
- 相关机构：上海理工大学东方汽轮机有限公司更多>>
- 发文基金：国家教育部博士点基金国家自然科学基金上海市科学技术委员会资助项目更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理水利工程电气工程航空宇航科学技术更多>>
- 风力机翼型动态气动特性粗糙度敏感性研究被引量：4
- 2014年
- 利用SST k-ω湍流模型模拟光滑S809翼型风力机正弦振荡时动态气动特性,并同OSU(俄亥俄州立大学)风洞试验数据进行对比,表现出良好一致性,证明了所用方法有效性。对不同粗糙度S809翼型正弦俯仰振荡时动态气动特性进行数值模拟,得到了升力系数和阻力系数迟滞回环,分析得出该翼型动态气动特性临界粗糙度为0.4 mm。进一步对粗糙度为0.4 mm的粗糙带位于翼型压力面和吸力面不同位置时的动态气动特性进行模拟和分析,指出翼型动态气动特性对吸力面前缘10%位置粗糙带最为敏感,随粗糙带高度增加,翼型动态气动性能大幅降低,动态失速攻角提前。
- 周正李春叶舟杨阳
- 关键词：动态气动特性粗糙度数值模拟
- 组合弹性系泊对漂浮式风力机Spar平台影响的研究被引量：5
- 2017年
- 研究新型组合弹性系泊对漂浮式风力机Spar平台动态响应及系泊张力特性的影响。建立基于OC3-Hywind Spar Buoy平台的NREL5 MW漂浮式风力机整机模型,综合考虑叶片空气动力载荷、平台的水动力载荷及平台与系泊系统的耦合。首先验证水动力学模型的可靠性,然后分析组合弹性系泊对动态响应及系泊张力的影响。结果表明:组合弹性系泊会使平台纵荡增大25.5%,但系泊张力、垂荡和纵摇却会分别减小14.0%、20%和18.1%;弹性索位置对动态响应及系泊张力影响不大;随弹性索长度的增加,平台纵荡响应增加34.0%,平台垂荡和系泊张力分别减小25.0%和7.3%。
- 叶舟王东华丁勤卫李春
- 遗传算法在水平轴洋流机叶片优化设计中的应用
- 2018年
- 水平轴洋流机是捕获洋流能的主要设备,其叶片外形直接影响捕能效率。通过Bezier参数化曲线描述定速定桨距洋流机的叶片弦长和扭角分布规律,采用叶素-动量理论计算其水动特性。以额定流速下能量利用系数系数最大为目标,基于遗传算法建立了叶片外形优化模型。同时,为了避免因汽蚀导致功率输出不稳定的现象,在优化过程中以汽蚀作为约束条件,与经典设计方法Wilson理论设计叶片进行了比较。结果表明:优化叶片在叶根处的扭角更小,具有更佳的抗扭性能;叶根和叶尖处弦长均更小,节省了材料;在设计流速范围内,优化叶片在低流速下效率更高,平均提高了4.6%,具有更好的启动性能。
- 余万李春杨阳
- 关键词：叶片汽蚀遗传算法
- 水平轴风力机多涡格升力面涡尾迹法的研究被引量：2
- 2016年
- 针对NREL Phase VI实验双叶片水平轴风力机,采用基于多涡格升力面的自由尾迹法模拟其低风速及高风速气动性能。由于高风速失速延迟导致尾缘分离滞后,建立Kirchhoff-Helmholz尾缘分离预估模型与Du-Selig失速延迟模型耦合的三维尾缘分离预估模型。计算低风速及高风速不同的偏航角工况,对比分析不同涡格数对模拟结果的影响。研究结果表明:涡格数对低风速工况影响甚小,对高风速影响很大,且采用两涡格的三维尾缘分离预估模型对法向力系数和弦向力系数的模拟最为精确。
- 王渊博李春栾忠骏
- 关键词：水平轴风力机失速延迟
- 极限风况下风力机柔性部件动力学响应研究被引量：8
- 2014年
- 风场是影响风力机气动和结构特性的最直接因素。基于对不同风况模拟、气动计算,以某1.5 MW风力机为例,模拟其在不同风况下的动力学特性动态响应。通过分析各叶片叶尖位移、叶根受载及塔架顶端位移的动态响应,结合发电工况分析控制策略的选择。研究结果表明:在添加相干湍流到基础湍流上模拟拟序结构风况时,叶尖挥舞、摆振;叶根挥舞弯矩、摆正弯矩、变桨力矩;塔尖前后挥舞、左右摆振都有不同程度的增大。且风轮计算点上部分风速已远大于参考风速,控制策略的选择需要根据瞬时风速而变。研究成果对风力机的气动、结构设计和控制策略的改进具有一定的参考价值。
- 吴攀李春李志敏叶舟
- 关键词：风力机动力学特性控制策略
- 基于流固耦合的风力机叶片结构稳定性分析被引量：2
- 2016年
- 针对叶片在气动载荷下出现局部屈曲现象,建立了大型复合材料风力机叶片有限元壳体模型,主要研究了叶片结构在流场作用下的稳定性。基于流固耦合方法,借助CFD软件计算得到叶片表面的分布压力,将计算结果导入到叶片结构计算的有限元壳体模型,以此为载荷对叶片进行了屈曲分析。以1.5MW复合材料风力机叶片为例的计算结果表明:复合材料抗压性能较抗拉性能弱,叶片背风面受到压缩载荷,局部屈曲主要出现在叶片背风面,叶根向叶中发展的后缘区位于几何突变区,结构设计较为薄弱,需增加该区域铺层材料的厚度。
- 陈文朴李春叶舟缪维跑
- 关键词：风力机叶片流固耦合屈曲分析
- 深海漂浮式风力机研究及最新进展被引量：19
- 2014年
- 海上风电场建设是风力发电技术的最新方向,随着近海风场深入开发,风场建设从近海到远海是其未来必然的发展趋势,随着海水深度的增加,风力机必须采用漂浮式平台作为基础。本文较为系统地考察了国外深海漂浮式风力机的早期历史、现状及最新研究进展,其中着重介绍了其理论分析、系统仿真和水动力学实验方面的研究,并进一步指出现有研究的种种不足,据此提出新的研究方向和设想。
- 高伟李春叶舟
- 关键词：深海系统仿真
- 漂浮式风力机驳船式平台响应特性分析被引量：8
- 2015年
- 平台的稳定是海上漂浮式风力机能够安全运行的最基础保障.通过建立基于驳船式平台的海上风力机整机模型,采用有限元方法,研究了漂浮式风力机驳船式平台在风、浪、流3种环境载荷联合作用下的时频域动态响应.通过漂浮式风力机驳船式平台在时域和频域内的变化幅度来分析平台的动态响应特性,得到了波浪力即F-K力和绕射力对平台六自由度运动的贡献以及各波浪力随频率的变化趋势.结果表明:平台幅值响应算子和平台所受波浪力均在低频波浪作用下出现较大响应;平台在纵荡、垂荡和纵摇方向的运动响应较之其他3个方向更加明显.
- 丁勤卫李春成欣叶舟
- 湍流风场与地震激励联合作用下的风力机结构动力学响应被引量：36
- 2015年
- 湍流风场与地震激励是影响风力机安全最主要的客观因素。为分析风力机在湍流风场及地震激励工况下结构动力学响应,以NREL实测数据为湍流风场数据源,结合相干湍流及地震激励,分别研究了多组工况下风轮、塔架和地基的动力学响应。结果表明：湍流风场对叶片载荷、叶尖位移和塔尖载荷影响较大,而地震激励影响可忽略不计;地震激励对地基载荷、地基位移和塔尖位移影响较大,而湍流风场影响可忽略不计;湍流风场与地震激励对塔基载荷均有一定影响,但后者影响更大,二者对风轮推力和功率影响均较大,且处于相同量级;相干湍流与地震激励对塔基载荷和塔尖位移影响相当,可达稳态风的2倍~15倍。
- 杨阳李春缪维跑叶舟吴攀
- 关键词：风力机地震激励结构动力学
- 浮式风力机多平台阵列的动态响应被引量：4
- 2017年
- 为研究浮式风力机多平台阵列的动态响应特性,建立了基于OC3-Hywind Spar Buoy平台的NREL 5 MW浮式风力机整机模型,根据辐射/绕射理论方法分别研究并比较了单平台、1×5线性排布和3×3方阵排布的多平台动态响应特性.结果表明:浮式风力机Spar平台在纵荡、垂荡和纵摇方向的响应均集中在低频波浪阶段;1×5线性排布的多平台纵荡位移响应均低于单平台,共用系泊系统有效抑制了平台的纵荡位移响应,但是对垂荡位移、纵摇偏转角响应影响不大;3×3方阵排布位于两侧的平台存在较大的横荡位移响应,但纵荡位移响应均小于单平台,位于中间位置的平台纵荡位移响应大于单平台,但横荡位移响应几乎可以忽略不计;3×3方阵排布中心位置和顶点处的平台垂荡位移、纵摇偏转角响应小于单平台,其余平台垂荡位移、纵摇偏转角响应没有受到明显抑制.
- 丁勤卫李春叶柯华郝文星叶舟
- 关键词：SPAR平台阵列
