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偏航角对风力机气动性能的影响

农业工程学报 2015年第16期31卷 78-85页

作者：石亚丽左红梅杨华周捍珑沈文忠扬州大学水利与能源动力工程学院扬州225127 丹麦技术大学风能系

偏航工况水平轴风力机存在典型的动态特性,为了提高动态载荷特性的预测精度,该文采用计算流体力学方法(computational fluid dynamics,CFD)研究了MEXICO(model experiments in controlled conditions)风轮在偏航角0、15°、30°、45°... 详细信息

偏航工况水平轴风力机存在典型的动态特性,为了提高动态载荷特性的预测精度,该文采用计算流体力学方法(computational fluid dynamics,CFD)研究了MEXICO(model experiments in controlled conditions)风轮在偏航角0、15°、30°、45°工况下的整机气动性能。数值模拟得到的叶片截面压力系数分布、载荷系数随方位角变化规律以及轴向入流时速度分布与试验测量值均吻合较好。当偏航角在30°以内时,采用CFD方法计算的轴向载荷系数的相对误差在±5%以内,切向载荷系数的相对误差在±15%以内;当偏航角达到45°时,轴向载荷系数的相对误差超过±15%,切向载荷系数的相对误差接近±30%,同时偏航运行时速度分布与试验测量相差较大。偏航运行时叶根处的翼型升阻力迟滞特性较叶尖处显著,但叶根处攻角变化范围小于叶尖处。采用动量叶素法进行风力机性能预测时必需充分考虑该特性。该研究为工程预测模型的建立和偏航工况风力机设计运行提供了参考。

关键词：风力机数值分析模型偏航角计算流体力学动态失速速度分布

不同导叶叶片掠角下轴流泵段水力特性分析及试验

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农业工程学报 2015年第14期31卷 90-95页

作者：石丽建汤方平周捍珑涂恋恋谢荣盛扬州大学水利与能源动力工程学院扬州225100

考虑到轴流泵叶轮出口导叶进口区域水流复杂,该文在常规设计导叶基础上通过改变导叶叶片前掠和后掠的角度,期望导叶能够尽可能的回收叶轮出口的速度环量,提高轴流泵段的效率。该文采用计算流体动力学软件研究后置导叶在不同的扫掠角度... 详细信息

考虑到轴流泵叶轮出口导叶进口区域水流复杂,该文在常规设计导叶基础上通过改变导叶叶片前掠和后掠的角度,期望导叶能够尽可能的回收叶轮出口的速度环量,提高轴流泵段的效率。该文采用计算流体动力学软件研究后置导叶在不同的扫掠角度下对轴流泵段水力性能的影响。以常规设计导叶为基础,一共研究计算了6种不同导叶扫掠方案,每种导叶扫掠方案又计算了8个不同流量工况点。根据数值模拟结果,分析了不同导叶扫掠角度对轴流泵段能量特性的影响,对导叶和出水弯管的水力损失进行了定量计算。最后对前掠16°导叶进行了泵段能量性能试验,并结合数值模拟对该文主要结论进行验证分析。研究结果表明:导叶扫掠角度对轴流泵段性能影响主要体现在小流量工况,且导叶叶片前掠效果比后掠好;导叶叶片前掠16°时,整流效果最好,导叶损失和出水弯管损失最小,效率最高;试验数据与数值模拟结果各点误差在3%以内,验证了数值模拟结果的可靠性、准确性。研究结果不仅有助于导叶水力性能的优化设计,同时对提高泵段的效率提供了参考。

关键词：泵设计数值计算轴流泵后置导叶扫掠试验分析

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基于CFD的轴流泵针对性设计与试验

农业机械学报 2015年第8期46卷 42-47页

作者：周济人汤方平石丽建谢荣盛周捍珑扬州大学水利与能源动力工程学院扬州225100

凌城抽水站各运行工况下的扬程范围变化比较大,在对该泵站轴流泵选型分析时发现,南水北调同台测试中的水力模型能够满足其运行的基本要求,但均有其不合理性:高效区扬程满足设计扬程时,最高扬程缺少安全余量;最高扬程满足时,高效区扬程... 详细信息

凌城抽水站各运行工况下的扬程范围变化比较大,在对该泵站轴流泵选型分析时发现,南水北调同台测试中的水力模型能够满足其运行的基本要求,但均有其不合理性:高效区扬程满足设计扬程时,最高扬程缺少安全余量;最高扬程满足时,高效区扬程偏离设计扬程,效率偏低。基于CFD计算对凌城站水力模型进行针对性设计,通过改变叶栅稠密度和翼型安放角,采用多工况优化设计的方法,使得最终设计方案能够满足凌城站的运行要求。然后对水力模型的最终设计方案进行泵段数值模拟研究,数值模拟结果表明该针对性设计的水力模型效率较高,同时兼顾到凌城站最高扬程的要求。最后对针对性设计的水力模型进行泵段试验,试验结果表明基于CFD的轴流泵水力模型的针对性设计是准确的、可靠的,针对凌城站设计的水力模型确实能够更好地满足该泵站的特殊水位要求。同时也说明,对于大型泵站的更新改造,水泵水力模型的针对性设计研究是必要的。

关键词：轴流泵针对性设计数值计算试验

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偏航角对风力机气动性能的影响

偏航角对风力机气动性能的影响

高等教育学会工程热物理专业委员会第二十一届全国学术会议

作者：石亚丽杨华周捍珑沈文忠扬州大学水利与能源动力工程学院丹麦技术大学风能系

采用CFD方法研究了MEXICO(Model Experiments in Controlled Conditions)风轮在偏航0°、15°、30°、45°工况下的整机气动性能。分析了不同偏航角对风力机叶片断面压力系数分布、载荷系数随方位角的变化规律、叶片升阻力随攻角动态变... 详细信息

采用CFD方法研究了MEXICO(Model Experiments in Controlled Conditions)风轮在偏航0°、15°、30°、45°工况下的整机气动性能。分析了不同偏航角对风力机叶片断面压力系数分布、载荷系数随方位角的变化规律、叶片升阻力随攻角动态变化特性以及速度随叶轮轴向分布规律的影响,并与实验数据进行对比。研究表明,偏航角的增加使翼型吸力面压力系数增加,压力面压力系数先减小后增加,轴向力和切向力系数减小,攻角变化范围变大,速度波动增强,恢复稳定时间变长,使得风力机气动性能降低。研究结果为深入研究偏航特性奠定基础。

关键词： MEXICO风轮偏航角计算流体力学动态失速速度分布

来源： cnki会议评论

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面元法预测水平轴风力机气动性能

面元法预测水平轴风力机气动性能

高等教育学会工程热物理专业委员会第二十一届全国学术会议

作者：周捍珑杨华李壮石亚丽汤方平扬州大学水利与能源动力工程学院

本文采用速度势面元法,基于螺旋桨的尾涡模型提出了适用于风力机的幂指数膨胀尾涡模型,编写了风力机气动性能的面元法预测程序。以直径为4.5m的三叶水平轴MEXICO风轮为计算模型,研究了面元网格数对气动性能预测精度的影响,研究表明,网... 详细信息

本文采用速度势面元法,基于螺旋桨的尾涡模型提出了适用于风力机的幂指数膨胀尾涡模型,编写了风力机气动性能的面元法预测程序。以直径为4.5m的三叶水平轴MEXICO风轮为计算模型,研究了面元网格数对气动性能预测精度的影响,研究表明,网格数过多将导致面元太小,计算时易出现奇点而引起数值计算发散。通过对不同风速下近尾迹区域分别为1R(R为风轮半径)、2R,3R、4R时0.6半径断面上的压力系数的对比分析,发现面元法预测风力机气动性能时,风轮下游近尾迹范围取4倍风轮半径时可以获得较高的数值计算精度。将面元法预测的压力系数与CFD计算及实验数据进行对比,面元法对低风速工况的叶片吸力面和高风速工况的叶片压力的压力系数计算值与实验值吻合很好;而且面元法计算速度比CFD计算速度快10倍,对计算机硬件要求低。考虑粘性和流动分离的影响可以进一步提高面元法的预测精度。具有很好的应用前景。

关键词：风力机面元法尾涡模型性能预测 CFD

来源： cnki会议评论

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基于后缘厚度变化的翼型噪声分析研究

风能 2019年第4期 116-119页

作者：任旺李成良毛晓娥周捍珑金子博中材科技风电叶片股份有限公司北京航空航天大学

伴随着风电机组趋于大型化,风电机组产生的气动噪声对附近居民的生活造成了较大的影响。目前,低噪声设计已经成为风电机组的关键技术指标之一。风力发电的噪声主要有机械噪声和气动噪声。随着近年来机械噪声的大幅度降低,气动噪声的解... 详细信息

伴随着风电机组趋于大型化,风电机组产生的气动噪声对附近居民的生活造成了较大的影响。目前,低噪声设计已经成为风电机组的关键技术指标之一。风力发电的噪声主要有机械噪声和气动噪声。随着近年来机械噪声的大幅度降低,气动噪声的解决便成了现阶段风电机组噪声研究的方向。风电机组气动噪声主要包括入流风轮扰动、塔架扰动、

关键词：频谱特性低频部分压力系数马赫数厚度变化风电机组噪声影响尾缘厚度流体密度

大型风电机组叶尖翼型高马赫数下运行对叶片性能的影响

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风能 2019年第5期 92-95页

作者：周捍珑李成良乔玉军任旺袁一平中材科技风电叶片股份有限公司扬州大学

在风电机组大型化发展趋势下,叶片越来越长,叶片叶尖线速度也随之增加,叶尖线速度的增加会导致叶尖马赫数的增加。以叶片长80m、转速10rad/min考虑,叶尖线速度达到85m/s,此时马赫数为0.25。目前国内常用的风电机组翼型,其风洞测试数据... 详细信息

在风电机组大型化发展趋势下,叶片越来越长,叶片叶尖线速度也随之增加,叶尖线速度的增加会导致叶尖马赫数的增加。以叶片长80m、转速10rad/min考虑,叶尖线速度达到85m/s,此时马赫数为0.25。目前国内常用的风电机组翼型,其风洞测试数据一般都是在较低马赫数下获得,因此其升阻力系数会与叶片实际运行时存在一些偏差,而这些偏差可能会影响叶片的气动性能。关于翼型气动性能国内外从理论计算到实验均做过大量

关键词：升力系数气动性能大型风电机组马赫数升阻力系数叶片性能

纤维桩联合不同冠部修复方式修复穿髓型非龋性颈部缺损牙体的力学分析

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中国组织工程研究 2025年第4期29卷 866-871页

作者：陈倚珑张旭李红首都医科大学附属北京口腔医院北京市100050 北京市房山区良乡医院北京市102401

背景:使用纤维桩修复穿髓型非龋性颈部缺损可以改变牙齿的应力分布,显著降低患牙折裂风险,但关于纤维桩改善牙体抗折性的力学机制及穿髓型非龋性颈部缺损的最佳冠部修复方式尚有争论。目的:综述纤维桩修复穿髓型非龋性颈部缺损后的应力... 详细信息

背景:使用纤维桩修复穿髓型非龋性颈部缺损可以改变牙齿的应力分布,显著降低患牙折裂风险,但关于纤维桩改善牙体抗折性的力学机制及穿髓型非龋性颈部缺损的最佳冠部修复方式尚有争论。目的:综述纤维桩修复穿髓型非龋性颈部缺损后的应力分布模式,在各种受力状态下的抗折能力与断裂模式,以及纤维桩联合不同冠部修复方式的最新研究进展。方法:应用计算机在PubMed和中国知网数据库中检索2008年9月至2023年9月发表的相关文献,英文检索词为“non-carious cervical lesions,endodontically treated teeth restoration,endodontically treated teeth stress distribution”,中文检索词为“非龋性颈部缺损,根管治疗后牙体修复,根管治疗后牙齿应力分布”,最终纳入56篇文献进行分析。结果与结论:穿髓型非龋性颈部缺损根管治疗后,应用纤维桩修复可部分改善牙齿颈部应力,同时不会增加牙根纵裂的风险;使应力分布更加均匀,提高牙齿的抗折性。使用纤维桩修复的非龋性颈部缺损牙齿若折断,其断裂模式显示出有利的、可恢复的或可修复的断裂模式。纤维桩联合瓷贴面或贴面式嵌体可能会成为修复穿髓型非龋性颈部缺损的一种较理想微创修复方法。

关键词：非龋性颈部缺损穿髓型三维有限元分析纤维桩冠部修复应力分布抗折性折断模式

将“做时间的主人”活动融入跨学科主题学习作业设计

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小学科学 2025年第5期 61-63页

作者：唐春珑南京市高淳区桠溪中心小学江苏

探究小学信息科技跨学科主题学习作业设计,旨在培养学生跨学科整合能力和实践创新能力。在此基础上,我们将“做时间的主人”活动融入语文、数学、科学等学科,设计了主题鲜明、富有创意且形式多样的作业。通过主题活动中作业设计的实践,... 详细信息

探究小学信息科技跨学科主题学习作业设计,旨在培养学生跨学科整合能力和实践创新能力。在此基础上,我们将“做时间的主人”活动融入语文、数学、科学等学科,设计了主题鲜明、富有创意且形式多样的作业。通过主题活动中作业设计的实践,学生不仅学会了如何管理时间,还能够在实际操作中运用语言表达、美术创意、技术操作等多种技能,实现了综合素质的提升。

关键词：信息科技跨学科主题学习作业设计