国际科技合作与交流专项项目(2010DFA62830)
- 作品数：17 被引量：129H指数：6
- 相关作者：张明明徐建中杨科张磊王胜军更多>>
- 相关机构：中国科学院中国科学院研究生院中国气象局更多>>
- 发文基金：国际科技合作与交流专项项目国家自然科学基金中国科学院“百人计划”更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理天文地球电气工程农业科学更多>>
- 6 MW大厚度钝尾缘风电叶片结构分析被引量：5
- 2013年
- 基于我国对低载轻质高强度风电叶片的需求,本文在荷兰DOWEC叶片的基础上,设计了一种6MW大厚度钝尾缘叶片,并基于FOCUS对其结构特性进行了分析。通过控制前后两叶片铺层参数不变,研究了大厚度钝尾缘外形对叶片载荷与结构的影响,得出提高叶片内侧翼型的相对厚度可以降低其质量与轴向载荷。通过控制叶片外形不变而修改铺层参数,研究了大厚度钝尾缘外形的铺层特性,得出梁帽厚度是影响该叶片结构强度的最主要铺层参数。最后,基于上述结论改进了大厚度钝尾缘叶片的铺层设计,并进行了全面的结构特性评估。结果表明与DOWEC叶片相比该叶片实现了载荷降低,质量减轻,结构增强。
- 吴蔚杨科张磊刘强
- 关键词：风力机铺层设计
- 新型风力机致动面模型研究被引量：1
- 2013年
- 本文提出一种新型致动面模型用于研究风力机尾流特征。该模型利用无厚度平面表示真实叶片,利用二维翼型气动数据根据BEM理论在表面施加压力,同时通过求解N-S方程计算转子流场。本文利用新型致动面模型计算了NREL phase Ⅵ风力机气动特性,并将计算结果与实验值相比较,验证该模型用于风力机尾流场研究的可能性。
- 王胜军张明明王强徐建中
- 关键词：风力机计算流体动力学气动特性
- 内蒙古草原近地层垂直风速廓线的观测研究被引量：9
- 2014年
- 利用中国国家气候中心2009-2010年在内蒙古锡林浩特开展的100 m铁塔大气湍流观测数据,分析了不同稳定度条件下的垂直风廓线变化特征,并在局地相似理论基础上建立了垂直风廓线表达式。结果表明:(1)内蒙古草原近地层大气中,不稳定层结和稳定层结条件发生的概率远高于中性和弱不稳定、弱稳定层结的发生概率。(2)稳定层结时,大气特性在垂直方向上变化较明显,需要按照不同的高度层分别研究其风速的变化规律。根据内蒙古锡林浩特草原大气湍流观测资料得到,稳定层结时的无因次风速梯度随稳定度ξ的变化关系可以表达为1+β_mξ,其中β_m的取值与距地面高度有关:30 m高度及以下,β_m取4.3-5.4;高度在(30 m,50 m],β_m取2.9-3.4;50 m及以上高度,β_m取2.0-2.9。
- 龚玺朱蓉范广洲李泽椿马文通周荣卫
- 关键词：大气稳定度
- 台风莫拉克(0908)影响期间近地层风特性被引量：24
- 2012年
- 通过对台风莫拉克(0908)影响范围内的33座测风塔观测资料的分析可知:台风莫拉克越靠近陆地,风场的非对称性越明显,其行进方向的左侧测风塔风向呈逆时针旋转,右侧测风塔风向顺时针旋转。在远离台风莫拉克的地方风向稳定,湍流强度变化较平稳;在台风莫拉克登陆点附近,风向、风速和湍流强度均会出现突变。台风莫拉克影响期间,湍流强度与风速的关系未出现IEC标准曲线那样随风速增大稳定减小,其I_(15)达B级和A级及以上的平均湍流强度会在风速7～17 m·s^(-1)形成一个峰值;无论南风或北风,风速越大,各层湍流强度差异趋于减小,同等风速、高度的湍流强度偏南大风均大于偏北大风。位于台风莫拉克登陆点北侧测风塔湍流强度随风速的增加先减小后增大,最终各高度全部超过IEC标准A级曲线,而位于南侧测风塔湍流强度随风速的变化比北侧小,并随风速增大趋于标准A级曲线;另外北侧测风塔湍流强度大于南侧,且各高度偏北大风湍流强度之间的差异比南侧相应风向明显,表明北侧垂直方向的扰动更强。台风莫拉克阵风系数为1.2～1.7,其随高度变化与地形有关,一般情况下随高度升高而减小,在复杂地形条件下不符合随高度升高减小的规律。
- 张容焱张秀芝杨校生吴金城曲海滨
- 关键词：湍流强度阵风系数
- 台风影响下的正常湍流模型(NTM)设计被引量：3
- 2014年
- 收集了2003年以来88个测风塔29个热带气旋（TC）影响期间逐日10min测风资料，研究发现：TC中心及附近湍流强度超过IEC标准A类，特别是风速达16～29m／s时最大可超出标准0．04，IEC标准正常湍流模型（NTM）不能完全描述台风影响下中心及附近区域的情形。TC中心及附近湍流模型NTM表达式应为σ95%=Itrf（0．884Vhub＋8．172），湍流强度A、B、C类分别定义为0．18、0．16和0．14，更高级别的湍流强度类定义为0．20。
- 张容焱张秀芝徐宗焕徐经纬
- 关键词：台风标准差湍流强度NTM
- 切变入流风况下风力机尾流特性研究被引量：7
- 2014年
- 致动线模型利用旋转的线表示叶片,利用二维翼型气动数据根据BEM理论计算叶素点作用力,同时通过求解N-S方程计算转子流场。本文首先基于商业CFD软件ANSYS FLUENT开发了致动线模型,并计算了切变入流风况下风力机的气动和尾流特性,发现由于地面阻碍和风切变效应导致风力机尾流存在明显的非对称特征。
- 王胜军张明明刘梦亭徐建中
- 关键词：风力机计算流体动力学风切变
- 仿鲸鱼鳍翼段气动控制实验研究被引量：6
- 2013年
- 本文以开发低雷诺数下优良气动特性翼段为目标，对以NACA634—021翼型为基型的光滑翼段和仿生翼段模型，在0°-90°攻角，雷诺数Re=2x10^15的条件下，采用五分量测力天平和粒子图像测速仪（PIV）于直流风洞中分别测量升阻力等翼型气动特性和流场特性。结果表明：仿生翼段的失速特性更为平缓，失速后升力系数提高21％，升阻比增加23％，阻力系数减小3％，在30°-80°大攻角区具有一定增升减阻效果。作用机理：改变了光滑翼型的边界层分离模式，加强了边界层内部和外部势流的动量交换，进而增强了吸力面流场抵御逆压梯度的能力，使得流动分离推迟，失速得以延缓。
- 王国付张明明徐建中
- 关键词：气动特性风洞实验测力天平
- 风电叶片气动外形设计对质量的影响
- 2014年
- 随着大型风电叶片长度的增加,质量因素对叶片的结构特性影响越来越大。要求在保证必要的气动效率条件下降低叶片的质量。本文利用简化后的风电叶片质量求解模型,分析了叶片铺层规律基本不变,挥舞刚度固定等条件下,叶片的弦长、厚度及相对厚度对叶片质量的影响。结果表明:增加叶片的厚度有利于减小叶片质量,对于所分析的叶片,在叶片展向20%~80%的增加相对厚度对减小质量最有利。在此条件下,考虑到气动与质量的耦合影响,降低叶片质量将导致气动效率的损失。
- 张磊杨科廖猜猜
- 关键词：风电叶片减重功率系数
- 相同雷诺数和尖速比下缩比风力机流动特性分析被引量：4
- 2013年
- 针对NREL Phase VI（D=10．058m）风力机及其两个缩比模型（D=1．5m和D=1．0m）在叶片表面理想光滑状态，相同雷诺数（Rec（0.75R）≤7．42×10^5）和尖速比（λ≤10．00）下，CFD计算得到的功率系数和推力系数不同展开原因调查，通过比较和分析各模型的流场信息，揭示了引起气动特性差异的主要原因，同时采用修正缩比模型入流风速的方法得到了与原型功率系数一致的入流风速修正系数。
- 黄宸武杨科刘强赵晓路
- 关键词：风力机PHASE缩比模型流动特性
- 水平轴风力机专用翼型性能评估方法被引量：1
- 2013年
- 本文提出了风力机翼型完整的性能参数体系和相应的评估方法,并以此评估了CAS-W1翼型与DU翼型的性能特征。对翼型性能的评估侧重于失速特性、非设计点特性和翼型气动性能的稳定性。评估结果表明,相对于DU翼型,CAS-W1翼型系列设计点性能和非设计点性能较好,但是失速特性和性能稳定性需要优化。
- 李星星杨科张磊刘强
- 关键词：风力机专用翼型失速特性
