免费论文摘要：风力机风轮三维气动数值计划与优化本领接洽

动力紧急和情况逆转是生人正面对的两大困难，主动开拓可复活动力是纾解题目的要害道路。风能动作兴盛最快、最具备大范围开拓远景的可复活纯洁动力，在倍受关心的同声，已变成研制热门。风能研制最中心题目是风轮的气氛能源学题目。为了普及风能运用功效和满意机组巨型化需要，须要兴盛越发完备的风力机风轮气动安排计划与优化本领。舆论鉴于拉格朗日型涡本领，以接洽赶快精确的风力机风轮气动本能数值计划与优化本领为重心，发展以次处事： 一、对准已有三维势流自在尾迹涡本领举行矫正，接洽实行鉴于全自在尾涡模子的赶快风轮气动本能计划本领（FFVM），自决开拓了计划步调。为精确计入尾迹对风轮气动本能感化，风轮后尾迹不作过多简化，充溢模仿风轮卑劣充满长度的自在尾涡；借助赶快单极子本领（FMM）结兼并行计划处置本领加快开辟速率计划；以预估-矫正功夫畏缩两步重心差分方法（PC2B）保护涡丝功夫促成的精度和宁静性；啮合了叶片动静失速和三维失速推迟矫正模子，进一步普及气动本能计划的精度。结果辨别以荷兰TUDelft模子试验风轮和美利坚合众国可复活动力试验室的Phase VI风轮为接洽东西，辨别计划了轴流和偏航工况下风轮气动本能，将截止与风洞试验值及其它计划本领的截止举行比拟，考证了本领的灵验性和计划的精确性。并运用数值计划截止领会了风轮番场特性，为后续接洽供给数据扶助。 二、对准普遍运用的变速变桨风轮的特性，进一步接洽更为完备的涡本领，实行风轮气动本能计划的面元/粘性涡粒子搀和本领（HPVP），自决开拓实行相映计划步调。以三维速率势面元法求解叶片外表速率势，并引入叶片外表冲突阻碍公式计划风轮与气氛之间的粘性冲突，普及了计划精确度；以粘性涡粒子法模仿尾涡，以更精确计划尾迹涡量场及其对叶片气动本能的感化；叶片涡到尾迹涡沿用等效规则传播啮合，保护了涡量守恒。辨别以PHASE VI风轮和MEXICO试验风轮为接洽东西，将计划截止与试验数据比较，当叶片重要功效区为贴体震动时，本本领可精确计划叶片气动本能和外表的压力散布，证明了本领的灵验性。 三、探究运用面元/粘性涡粒子搀和本领举行风轮搀杂三维非定常气动本能计划，将开拓步调扩充为可举行多体干预震动模仿的代码。对准风轮在风场情况下接受风切变与塔影归纳干预的搀杂非定常震动，以NREL Phase VI风轮为算例，实行了赶快的风轮番场模仿和缓动计划，经过与原始试验风轮数据比较领会，考证了本领的非定常震动模仿的实用性。 四、在涡本领普通上发展风轮气动优化本领接洽，实行最优环量散布风轮气动安排本领，自决开拓相映优化步调。充溢运用涡本领赶快精确的上风，并对准其特性径直以叶片黏附涡环量散布为优化变量，并将其参数化表白，大幅贬低优化变量数量，实行了风轮气动形状的赶快优化。该本领制止了沿用洪量好多优化变量的复杂且可控性不及的题目，且利于于气能源牵制前提的实行。经过优化PHASE VI风轮并与其原始试验数据比较领会表白，该优化本领不妨赶快获得高本能叶片形状。

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