立轴风力机空气动力学与结构分析

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1引言

1.2立轴风力机的种类及商业化立轴风力机发展历史

1.3 VAWT的优越性

1.4 VAWT研究现状

1.5本文的主要工作

1.5.1目前存在的主要问题

1.5.2论文工作的主要研究思路

2 VAWT空气动力学基本理论

2.1引言

2.2基本概念

2.2.1风能利用系数

2.2.2叶尖速比

2.2.3密实度

2.2.4工作风速与输出功率

2.2.5风剪效应

2.3 VAWT气动分析基本理论

2.3.1贝茨理论

2.3.2叶素理论

2.3.3多流管理论

2.3.4双多流管理论

2.4动态失速

3 VAWT结构力学分析基本理论

3.1引言

3.2拉索结构分析

3.3 VAWT风轮结构力学分析

3.3.1引言

3.3.2气动弹性效应

3.3.3 Campbell图(模态分析)

4 1MW VAWT气动分析数值计算结果

4.1 VAWT的几何模型

4.2相关气动参数的选取

4.2.1升阻系数

4.2.2尖速比

4.2.3密实度

4.2.4风剪系数

4.3气动计算结果

4.3.1气动载荷与转速的关系

4.3.2气动载荷与风速的关系

4.3.3气动瞬时载荷与转角的关系

4.4结论

5 1MW-VAWT结构力学分析数值计算结果

5.1引言

5.2 VAWT拉索分析

5.2.1杆、梁单元及相关参数

5.2.2拉索的特征频率计算

5.2.3风轮顶端偏移量计算

5.2.4拉索强度校核

5.2.5最小拉应力拉索f1的计算

5.2.6调整拉索预紧力和截面积过程计算

5.3 VAWT风轮模态分析(Campbell图)

5.3.1几何建模

5.3.2风轮振动模态的数值分析

5.3.3 Campbell图

6总结与展望

6.1全文总结

6.2下一步工作展望

致 谢

参考文献

附录