余畏
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张明明
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徐建中
工程热物理学报
本文以UpWind/NREL 5 MW为参考风力机,通过重新集成和改进FAST/Aerodyn气动、结构模块,结合Matlab/Simulink里搭建的PID控制器,自主开发了基于柔性尾缘襟翼(DTEF)的“智能叶片”整机气动伺服弹性仿真平台.在此基础上,研究了基于DTEF智能叶片系统降低IEC多种湍流风下疲劳载荷的有效性及其疲劳载荷减少情况.结果表明;无论是标准湍流风模型(NTM)还是极限湍流模型(ETM)下,所开发的智能叶片系统都有效地降低了疲劳载荷,其中,叶根挥舞弯矩和叶尖偏移量的波动都得到了有效的减少.
关键词:
智能叶片
,
可变形尾缘襟翼
,
疲劳载荷
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PID控制器
,
湍流风
张明明
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余畏
,
谭斌
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徐建中
工程热物理学报
本文以UpWind/NREL 5 MW为参考风力机,外部风况为IEC标准的极端风剪切(EWS),在自主开发的基于柔性尾缘襟翼(DTEF)的“智能叶片”整机气动伺服弹性仿真平台的基础上,研究了基于DTEF智能叶片系统在EWS情况下叶根所受极限载荷的变化情况,并同时分析了其对塔架,传动机构及变桨机构的影响.结果表明:采用该基于柔性尾缘襟翼的智能叶片系统不仅有效地减少了叶根所受极限载荷,同时对塔架,传动机构及变桨机构等受到的极限载荷都发挥了非常积极的作用.最后,详细分析了该控制系统背后的流动控制机理.结果表明:尾缘襟翼的主动作用有效地减弱了由于极端风剪切引起的叶片与流动之间较强的流固耦合作用.
关键词:
智能叶片
,
尾缘襟翼
,
极限载荷
,
流动机理
李传峰
,
徐宇
,
徐建中
工程热物理学报
本文采用单方程S—A湍流模型计算了尾缘襟翼与主体翼型连接处的凹槽对二维翼型气动特性及流场的影响。选用带有30％弦长固定偏斜20°角度尾缘襟翼的NACA0015翼型作为研究对象，分析了流场的相关特性。数值计算结果表明：凹槽对于带有尾缘襟翼的二维翼型气动特性有一定影响，在负攻角及较小正攻角时，减小翼型升力系数；随着攻角增大，出现驻涡或周期性脱落涡，在计算及实际应用中不能忽略该部分细小几何结构的影响；攻角继续增大，分离区覆盖连接处后，凹槽对流场基本没有影响。
关键词:
凹槽
,
尾缘襟翼
,
智能叶片控制
谭斌
,
张明明
,
徐健中
工程热物理学报
本文选取Uhub=8 m/s和Uhub=16 m/s两种典型风况,在自主开发的柔性尾缘襟翼(DTEF)智能叶片整机气动伺服弹性仿真平台的基础上,首先详细探讨了襟翼具体参数变化对控制系统降载效果的影响.最后,选取了一组典型参数,并在此基础上探讨了两种风况下降载背后的流动控制机理.通过参数分析发现:不同风况下,襟翼位置变化对控制效果的影响略有变化;通过机理分析发现:尾缘襟翼控制有效的原因在于其减弱了流体与叶片之间的流固耦合作用.
关键词:
智能叶片
,
襟翼参数
,
流动机理
