考虑气动弹性的风力机叶片外形优化设计

作     者：李松林 陈进 郭小锋 孙振业 LI Songlin;CHEN Jin;GUO Xiaofeng;SUN Zhenye

作者机构：重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 

出 版 物：《哈尔滨工程大学学报》 (Journal of Harbin Engineering University)

年 卷 期：2016年第37卷第3期

页      面：426-431页

核心收录：

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家863计划资助项目(2012AA051301) 国家自然科学基金资助项目(51175526) 

主　　题：气动弹性 风力机叶片 遗传算法 最大风能利用系数 叶片质量 

摘      要：针对气动弹性对风力机性能的影响,引入叶片受载时的扭转角,建立了考虑气动弹性的风力机空气动力学模型。在此基础上,提出了以额定风速下风能利用系数为目标的优化模型,优化模型中将叶片的弦长和扭角分布作为设计变量,并考虑了气动弹性对风力机叶片性能的影响,以850 k W风力机叶片作为参考叶片,运用改进的遗传算法对其进行优化设计,结果表明:相比参考叶片,优化后的叶片的最大风能利用系数得到提高,同时,在叶片质量减小的前提下,风力机的输出功率得到提高,最高达23 k W。该设计方法为设计出高性能低成本的风力机叶片提供了理论依据。