低空急流高度变化对水平轴风力机气动载荷的影响

作     者：张旭耀 杨从新 何攀 张亚光 金锐 ZHANG Xuyao;YANG Congxin;HE Pan;ZHANG Yaguang;JIN Rui

作者机构：兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃省兰州市730050 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2019年第39卷第10期

页      面：2980-2986页

核心收录：

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家重点基础研究发展计划项目(973计划)(2014CB046201)~~ 

主　　题：低空急流 水平轴风力机 气动载荷 

摘      要：对比分别由Great Plains Low-Level Jet谱模型和基于平面壁面射流原理建立的低空急流工程化模型得到的平均风速廓线,确定低空急流工程化模型中的参数。在此基础上,基于Von Karman谱和低空急流工程化模型建立不同高度的低空急流脉动风场,并将其作为FAST开源代码的输入条件计算和分析水平轴风力机的气动载荷。研究表明:当急流强度一定,急流高度由风轮扫掠面的底部位置增加到顶部位置时,风轮气动载荷发生了明显的变化,与最小值相比,风轮推力、横向力、纵向力、转矩、偏航力矩和倾覆力矩系数均方根的最大值分别增加了12.9%、75.6%、73.4%、27.7%、99.9%和98.5%。在低空急流条件下,风轮转矩和推力功率谱曲线峰值的频率与叶片通过频率的整数倍相关。研究结果可为低空急流条件下水平轴风力机气动载荷的分析提供参考。