大型风力机叶片腹板偏置对弯扭耦合特性研究

TK83; 为研究大型风力机叶片内部腹板结构偏转对叶片弯扭耦合特性的影响,基于NX二次开发建立NREL 5 MW叶片CAD模型,通过计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法求解叶片表面的分布载荷,采用节点位移法求解叶片弯曲角及扭转角,分析腹板偏置对叶片弯扭耦合效应的影响.结果表明,偏置腹板可使叶片产生自适应特性;在气动载荷作用下,弯曲角与扭转角均沿叶展逐渐增大,于叶尖达到幅值;正向偏置时,叶片扭转角与偏转幅度呈负相关,反向偏置与之相反;正偏置结构耦合叶片弯扭耦合系数随偏转角增大呈递减趋势,反偏置叶片均大于传统叶片....

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Published in机械强度 Vol. 45; no. 4; pp. 887 - 893
Main Authors 王海生, 缪维跑, 李春, 张立, 闫阳天, 李志昊, 岳敏楠
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 上海理工大学 能源与动力工程学院, 上海 200093%上海理工大学 能源与动力工程学院, 上海 200093 2023
上海市动力工程多相流动与传热重点实验室, 上海 200093
Subjects
Wind turbine blade
复合材料
风力机叶片
结构耦合
Structure coupling
Bend-twist coupling
节点位移法
弯扭耦合特性
Composite material
Node displacement method
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ISSN1001-9669
DOI10.16579/j.issn.1001.9669.2023.04.018

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Summary:TK83; 为研究大型风力机叶片内部腹板结构偏转对叶片弯扭耦合特性的影响,基于NX二次开发建立NREL 5 MW叶片CAD模型,通过计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法求解叶片表面的分布载荷,采用节点位移法求解叶片弯曲角及扭转角,分析腹板偏置对叶片弯扭耦合效应的影响.结果表明,偏置腹板可使叶片产生自适应特性;在气动载荷作用下,弯曲角与扭转角均沿叶展逐渐增大,于叶尖达到幅值;正向偏置时,叶片扭转角与偏转幅度呈负相关,反向偏置与之相反;正偏置结构耦合叶片弯扭耦合系数随偏转角增大呈递减趋势,反偏置叶片均大于传统叶片.
ISSN:1001-9669
DOI:10.16579/j.issn.1001.9669.2023.04.018