风力机叶片气动外形与主机运行特性耦合优化设计

论文摘要

在叶片的优化设计中,叶片的气动外形与风力机主机的稳态运行特性存在耦合设计关系,一方面叶片的外形形状决定主机的稳态运行特性;另一方面对不同外形形状的风力机叶片应设计与之相匹配的风轮转速、叶片桨矩角等主机稳态控制策略,进而才能准确的计算和提高叶片在低风速条件下的气动性能。基于高阶贝塞尔曲线和粒子群算法构建了叶片气动外形的优化设计模型,在最大叶根弯矩和风轮推力的约束条件下,以年发电量最大为目标对某1.5MW叶片进行了优化设计。结果表明,提出的优化设计方法可实现风力机叶片气动外形和稳态运行特性的一体化优化设计,提高了风力机在低于额定风速下的气动性能,研究方法可运用于低风速超低风速风力机叶片的设计中。

论文目录

• 1 引言
• 2 叶片外形的参数化表达
• 3 基于GH-Bladed的运行特性设计
• 4 优化设计模型
•   4.1 设计变量
•   4.2 优化目标
•   4.3 约束条件
•   4.4 优化算
• 5 优化结果
• 6 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 郭小锋,郭士锐,杨树峰,车江宁

关键词: 风力机叶片,气动外形,稳态运行特性,粒子群算法,优化设计

来源: 机械设计与制造 2019年03期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 新能源

单位: 中原工学院机电学院

基金: 国家高技术研究发展计划(863计划,2012AA051301),河南省高等学校重点科研项目(16A460041)

分类号: TK83

DOI: 10.19356/j.cnki.1001-3997.2019.03.050

页码: 204-207

总页数: 4

文件大小: 2232K

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