风力机翼型的风沙磨损过程演化及对风力机气动性能影响

声明

第 1 章 绪 论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.2.1风力机叶片磨损研究现状

1.2.2基于致动线模型的风力机气动性能研究现状

1.3主要研究内容

第 2 章 基本理论

2.1动量-叶素理论

2.2气固两相流理论

2.2.1气固两相流的基本方程

2.2.2气固两相流的数学模型

2.3大涡模拟

2.4湍流模型

2.4.1 k-ε模型

2.4.2 k-ω模型

2.4.3 SSTk-ω模型

2.5致动线方法

2.6计算流体力学方法

2.6.1有限差分法

2.6.2有限元法

2.6.3有限体积法

2.6.4谱方法

2.7本章小结

第 3 章 风力机叶片磨损过程的数值模拟研究

3.1数值计算方法

3.1.1研究对象

3.1.2计算域及网格划分

3.1.3边界条件设置

3.1.4模拟方法验证

3.2磨损翼型的几何建模方法

3.2.1磨损率模型

3.2.2磨损翼型的几何建模方法

3.3翼型表面磨损过程分析

3.3.1翼型表面磨损率分布分析

3.3.2不同时期翼型几何外形分析

3.4不同磨损特征演化过程分析

3.4.1第一阶段

3.4.2第二阶段

3.4.3第三阶段

3.5本章小结

第 4 章 翼型磨损对气动性能的影响

4.1翼型磨损对流动特性的影响

4.2翼型磨损对速度场的影响

4.3翼型磨损对升阻力系数的影响

4.4翼型磨损对压力系数的影响

4.5 本章小结

第 5 章 叶片磨损对风力机气动性能的影响

5.1翼型气动数据扩展

5.2风力机模型参数

5.3数值计算方法

5.3.1大涡模拟基本原理

5.3.2致动线模型

5.3.3风力机气动载荷

5.3.4计算域和边界条件

5.4叶片磨损对气动性能的影响

5.5叶片磨损对风力机流场的影响

5.6叶片磨损对气动载荷的影响

5.7 本章小结

结论与展望

结论

展望

参考文献

致谢

附录 A攻读学位期间所发表的学术论文目录