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Dynamic analysis tool development for advanced geometry wind turbine blades.

机译：用于高级几何形状的风力涡轮机叶片的动态分析工具开发。

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摘要

This dissertation describes work to develop a dynamic analysis code for swept wind turbine blades. Because of their aeroelastic behavior, swept blades offer the potential to increase energy capture and lower fatigue loads. This work was an outgrowth of United States Department of Energy contract on swept blades, where the author used the Adams(TM)dynamic software. The author based the new code on the National Renewable Energy Laboratory's FAST code. The new code would allow for lower cost analysis and faster computation times for swept blades compared to Adams. The FAST revisions included the geometry and mode shapes required for the bending and twisting motion of the swept blade. The author also developed a finite-element program to determine mode shapes for the swept blade. The author verified the new code with Adams. The comparisons were favorable; however, the Adams model exhibited more twist. The differences may be attributed to differences in modeling approach. The author attempted to validate the code with field test data; however, uncertainties in the test wind speed and the turbine controller made comparison difficult. The author used the new code to perform preliminary designs of swept rotors for 1.5 MW and 3.0MWwind turbines. The designs showed a 5% increase in annual energy production and a decrease in flap-bending fatigue over the baseline straight-blade designs.
机译：本文介绍了为风扫风力涡轮机叶片开发动态分析代码的工作。由于其气动弹性特性，后掠叶片具有增加能量捕获和降低疲劳载荷的潜力。这项工作是美国能源部在后掠叶片上的合同的产物，作者使用了Adams™dynamic软件。作者基于国家可再生能源实验室的FAST代码编写了新代码。与Adams相比，新代码将使扫掠刀片的分析成本更低，计算时间更快。 FAST修订版包括扫掠刀片的弯曲和扭曲运动所需的几何形状和模式形状。作者还开发了一个有限元程序来确定扫掠叶片的模式形状。作者与Adams验证了新代码。比较是有利的。然而，亚当斯模型表现出更多的扭曲。差异可以归因于建模方法的差异。作者尝试使用现场测试数据来验证代码。但是，测试风速和涡轮控制器的不确定性使比较变得困难。作者使用新代码对1.5 MW和3.0 MW风力涡轮机的扫掠转子进行了初步设计。该设计表明，与基准直叶片设计相比，年发电量增加了5％，襟翼弯曲疲劳降低了。

著录项

  • 作者

    Larwood, Scott Michael.;

  • 作者单位

    University of California, Davis.;

  • 授予单位 University of California, Davis.;
  • 学科 Engineering Mechanical.;Energy.
  • 学位 Ph.D.
  • 年度 2009
  • 页码 165 p.
  • 总页数 165
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类 机械、仪表工业;能源与动力工程;
  • 关键词

  • 入库时间 2022-08-17 11:38:28

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