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低空急流对近地表风力机械结构载荷的影响

农业工程学报 2022年第16期38卷 107-116页

作者：万芳胡明泰金立儒陈贺郜志腾李寿图张旭耀华能通渭风电有限责任公司定西743300 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240 兰州理工大学能源与动力工程学院兰州730050 兰州交通大学新能源与动力工程学院兰州730070

为分析低空急流对风力机械结构载荷的影响,该研究采用谐波叠加法对低空急流谱模型进行计算以生成大气入流,并基于叶素动量理论和几何精确梁方法对一台高度为270 m的15 MW风力机进行载荷分析。结果表明,低空急流在风力机高度范围内的速... 详细信息

为分析低空急流对风力机械结构载荷的影响,该研究采用谐波叠加法对低空急流谱模型进行计算以生成大气入流,并基于叶素动量理论和几何精确梁方法对一台高度为270 m的15 MW风力机进行载荷分析。结果表明,低空急流在风力机高度范围内的速度剖面呈现射流和强剪切的耦合特征;低空急流最大可使风轮功率增大约40%,风轮俯仰力矩增大50%,风轮偏航力矩增大1.5倍,塔基偏航力矩的波动强度增加60%;同时,还会造成风轮偏航和俯仰力矩功率谱特性呈双阶梯型分布特征;当急流高度低于轮毂高度时,风力机俯仰力矩促使风轮向下倾斜,会增加风力机叶片打塔风险。因此,在低空急流多发地区安装风力机等高耸结构物时,应充分考虑低空急流对风力机结构载荷特性的影响。研究可为风力机在内的大尺寸高耸结构物的载荷安全性分析提供参考。

关键词：风力机载荷结构低空急流大气湍流

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覆冰粗糙度对翼型气动特性影响的数值研究

极地研究 2023年第4期35卷 566-579页

作者：何志辉张永恒张旭耀张沥李泽杨文涛兰州交通大学新能源与动力工程学院甘肃兰州730070 三峡新能源太阳山发电有限公司宁夏吴忠751999

寒冷地区风力发电机运行时叶片极易结冰,结冰改变了叶片形貌,从而影响了叶片的气动性能。为更好地研究分析风力机结冰叶片翼型表面覆冰粗糙度对其气动性能的影响规律,采用计算流体力学方法,对比研究了对称型(NACA-0012)及非对称型(NACA-... 详细信息

寒冷地区风力发电机运行时叶片极易结冰,结冰改变了叶片形貌,从而影响了叶片的气动性能。为更好地研究分析风力机结冰叶片翼型表面覆冰粗糙度对其气动性能的影响规律,采用计算流体力学方法,对比研究了对称型(NACA-0012)及非对称型(NACA-23012)两种翼型在相同结冰条件和不同覆冰粗糙度参数下的气动特性。结果表明,NACA0012及NACA23012两种翼型前缘生成霜冰时,覆冰粗糙度对两种结冰翼型气动性能均有显著影响;当两种翼型前缘生成角状冰时,NACA23012结冰翼型气动性能受不同覆冰粗糙度的影响较小,仅仅增加翼型后缘分离涡宽度,对NACA0012结冰翼型影响较大,使其失速攻角延迟。此外,当翼型前缘生成霜冰时,NACA23012霜冰翼型阻力系数增长速度高于NACA0012结冰翼型。

关键词：风力机寒冷地区翼型结冰覆冰粗糙度气动性能

基于γ-Re_θ转捩模型的垂直轴风力机气动特性研究

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华中科技大学学报（自然科学版） 2018年第2期46卷 17-22页

作者：张旭耀杨从新李寿图兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃兰州730050 兰州理工大学甘肃省流体机械及系统重点实验室甘肃兰州730050

在两方程的剪切应力输运SST k-w全湍流模型中添加γ-Re_θ转捩模型,以某两叶片垂直轴风力机为研究对象,数值计算得到叶片表面压力的分布规律,并与文献中的实验结果进行了对比.在此基础上,分析和对比了添加转捩模型后,风轮的转矩和推力... 详细信息

在两方程的剪切应力输运SST k-w全湍流模型中添加γ-Re_θ转捩模型,以某两叶片垂直轴风力机为研究对象,数值计算得到叶片表面压力的分布规律,并与文献中的实验结果进行了对比.在此基础上,分析和对比了添加转捩模型后,风轮的转矩和推力系数、叶片表面极限流线分布和叶片表面摩擦阻力系数的变化规律.结果表明：相比SST k-w全湍流模型,添加γ-Re_θ转捩模型后的四方程Transition SST转捩模型预测得到的风轮的转矩系数和推力系数的均方根分别下降了6.13%和0.55%;计算时考虑γ-Re_θ转捩模型能够预测垂直轴风力机叶片表面边界层的转捩现象和更详细地捕捉叶片表面复杂的流动特征.

关键词：转捩模型垂直轴风力机气动性能湍流模型流动特征

基于改进VonKarman模型的风力机来流三维风速模拟

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农业工程学报 2016年第15期32卷 39-46页

作者：杨从新郜志腾张旭耀兰州理工大学能源与动力工程学院兰州730050 甘肃省流体机械及系统重点实验室兰州730050

为准确表征风力机来流的三维脉动风场,基于改进Von Karman模型,分别采用谐波叠加法(harmony superposition method,HSM)和自回归滑动平均法(auto-regressive moving-average,ARMA)对某33 k W水平轴风力机来流风况进行脉动风速模拟,并采... 详细信息

为准确表征风力机来流的三维脉动风场,基于改进Von Karman模型,分别采用谐波叠加法(harmony superposition method,HSM)和自回归滑动平均法(auto-regressive moving-average,ARMA)对某33 k W水平轴风力机来流风况进行脉动风速模拟,并采用现有软件在同等参数下模拟结果与2种方法的对比。结果表明,HSM法所模拟出脉动风速的功率谱与目标谱更加吻合;3种方法自相关性都随时间增大而减小,其中ARMA法和软件模拟结果的自相关性较好;HSM法互相关系数极差值在8.49、11.31、19.80 m的间距上分别为0.764 9、0.580 7、0.438 7,其互相关系数随间距增大而减小,更符合实测结果。研究不仅可为不同风场随机来流条件下风力机气动计算提供依据,也可为近地面其他农业机械及工程设施的风荷载计算提供参考。

关键词：风力机速度模型脉动风速谐波叠加法自回归滑动平均改进Von Karman模型

低空急流结构变化对水平轴风力机气动性能的影响

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太阳能学报 2020年第5期41卷 107-113页

作者：杨从新罗颂李寿图张旭耀兰州理工大学能源与动力工程学院兰州730050

为了解低空急流结构变化对水平轴风力机气动性能的影响,以一台1.5 MW的三叶片变速变桨型风力机作为研究对象,通过数值计算的方法进行模拟,选取3组急流宽度和5组急流强度作为变化的低空急流结构特征进行研究,得到以下结论:急流宽度增加,... 详细信息

为了解低空急流结构变化对水平轴风力机气动性能的影响,以一台1.5 MW的三叶片变速变桨型风力机作为研究对象,通过数值计算的方法进行模拟,选取3组急流宽度和5组急流强度作为变化的低空急流结构特征进行研究,得到以下结论:急流宽度增加,风轮功率和推力增加,但增长率下降;急流强度增加,风轮功率和推力增加。急流宽度或急流强度增加都会使得叶片吸力面失速区扩大,流动分离线前移,但两者的影响方式不同。急流宽度或急流强度增加时,叶片各截面的压力系数增加;各截面单位展长上的法向力和切向力总趋势是随急流宽度或急流强度的增加而增加,但由于叶片的失速状况不一样,在部分截面法向力和切向力会出现与总体趋势不同的现象。急流高度作为低空急流的另一重要特征,将在未来的工作中探索其对水平轴风力机气动性能的影响。

关键词：风力机空气动力学计算流体力学低空急流水平轴

900MWe压水堆蒸汽发生器部分给水管线破口情况下的给水流量分析

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原子能科学技术 2008年第S2期42卷 434-437页

作者：张旭耀广东大亚湾核电运营管理有限责任公司技术部广东深圳518124

在900 MWe压水堆中,蒸汽发生器的给水是非常重要的,特别是在1根给水管线破口的情况下,给水泵必须通过另外2根未破损的给水管线向蒸汽发生器提供足够的流量。本工作对上述情况下未受影响的蒸汽发生器的给水流量进行了分析,并阐述了对其... 详细信息

在900 MWe压水堆中,蒸汽发生器的给水是非常重要的,特别是在1根给水管线破口的情况下,给水泵必须通过另外2根未破损的给水管线向蒸汽发生器提供足够的流量。本工作对上述情况下未受影响的蒸汽发生器的给水流量进行了分析,并阐述了对其进行测量、计算及误差处理的主要原理和方法。

关键词：蒸汽发生器给水给水管线破口给水流量分析

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水平轴风力机尾流的自相似性与流场特性研究

中国电机工程学报 2018年第15期38卷 4482-4489页

作者：张旭耀杨从新郜志腾罗颂兰州理工大学能源与动力工程学院

为阐明均匀来流条件下水平轴风力机的尾流特性,采用剪切应力输运（k-ωSST）湍流模型,通过求解雷诺时均的N-S方程,在不同叶尖速比（λ）下对某33k W两叶片水平轴风力机风轮的尾流流场进行了数值模拟。结果表明,除了尾流边缘的区域,在风... 详细信息

为阐明均匀来流条件下水平轴风力机的尾流特性,采用剪切应力输运（k-ωSST）湍流模型,通过求解雷诺时均的N-S方程,在不同叶尖速比（λ）下对某33k W两叶片水平轴风力机风轮的尾流流场进行了数值模拟。结果表明,除了尾流边缘的区域,在风力机下游一定距离处轴向速度亏损开始满足高斯自相似性,叶尖速比越大,在下游离风轮越近的位置越容易达到自相似的状态;同时,随着叶尖速比的增大,尾流区膨胀效应越明显,叶尖涡和叶根涡向下游移动的过程中更早的发生破坏;在风轮下游2D的范围内叶尖涡和叶根涡的涡量强度随离风轮下游距离的增加逐渐减小,涡核面积逐渐增大;在尾流区同一轴向位置,叶尖涡的涡量强度始终大于叶根涡的涡量强度。

关键词：风力机尾流自相似性流场特性

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风电场中多台风力机的数值模拟

太阳能学报 2021年第2期42卷 49-55页

作者：杨从新何攀张旭耀张亚光兰州理工大学能源与动力工程学院兰州730050 甘肃省流体机械及系统重点实验室兰州730050

将NREL 5 MW风力机作为基本机型,使用致动线模型和大涡模拟相结合的数值方法,在中性大气边界层中模拟含有多台风力机的风电场。为了模拟风电场的复杂入流条件,首先模拟体积为3000 m(长)×3000 m(宽)×1000m(高)的大气边界层,并对模拟结... 详细信息

将NREL 5 MW风力机作为基本机型,使用致动线模型和大涡模拟相结合的数值方法,在中性大气边界层中模拟含有多台风力机的风电场。为了模拟风电场的复杂入流条件,首先模拟体积为3000 m(长)×3000 m(宽)×1000m(高)的大气边界层,并对模拟结果进行验证,结果表明:在覆盖逆温层以下,不同高度处的位温不变,平均风速满足剪切特性,脉动风速满足湍流谱特性;然后,分析了致动线模型中风轮直径上的网格节点数量(N)和高斯分布因子(ε)的取值规律,发现ε以网格尺度(η)为自变量取值时,N越大,η的系数越大,当N取63时,η的系数可取2或3,但N取25时,η只能取1.2;最后,使用致动线模型在大气边界层中布置8台风力机,模拟风电场,并对风力机间的相互干扰进行分析,发现第一排风力机功率明显大于其他风力机功率输出,占风场总功率输出的40.3%。

关键词：风能风力机数值模拟风电场 SOWFA 致动线

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学校教育与人的幸福生活

学校教育与人的幸福生活

作者：张旭耀福建师范大学

学位级别：硕士

面对幸福,太多的人显得迷惑不已。它既简单又神秘,既遥远又贴近,既清晰又模糊,人们好像已经将它紧握手心,又好像总是难觅其踪。人们不仅时时刻刻向往、憧憬着幸福,梦想得到幸福,而且一直在为了获得幸福而不懈努力,终其一生。然而,幸福... 详细信息

面对幸福,太多的人显得迷惑不已。它既简单又神秘,既遥远又贴近,既清晰又模糊,人们好像已经将它紧握手心,又好像总是难觅其踪。人们不仅时时刻刻向往、憧憬着幸福,梦想得到幸福,而且一直在为了获得幸福而不懈努力,终其一生。然而,幸福却总是那么的若隐若现。幸福到底是什么?教育与人的幸福之间有什么关系?教育如何关照幸福?为了人类能够生活得更好,更明智,更有价值,更像人的生活,我们有必要对这些问题进行深入探讨。首先,本文从历史入手,比较和分析了古今中外各种关于幸福的言论,并进而对相关理论进行了整理和分类。在对东西方哲学中幸福观进行阐释的基础上,梳理了已有的关于幸福的基本思路,探讨了幸福的内在和外延,提出了真善美和谐统一的幸福论,由此奠定了本文论述的基点、方向,阐明了“教育所要关照的‘幸福'到底是什么”的问题。其次,本文对教育、生活、幸福三者的相互关系进行了分析、探讨。基本观点是:教育源于生活,高于生活,最终指向生活;生活以人生幸福为其追求的目标。再次,本文从应然的角度正面明确了教育如何关照人类的幸福:教育不但要让受教育者认知幸福,同时也要创造一种幸福完满的教育生活,并且最终要为人类未来生活的幸福指明方向。在此基础上,本文从教育现状这一角度出发,阐述了教育对幸福的渴望。具体而言,通过对当前教育的深入、透彻地批判和分析,揭示了教育中存在着的“异化”和“无用”的一面,即教育关照人类幸福的必要性和可行性。最后,本文呈现了教育关照人类幸福的实践理路——“生活教育”,即在分析解读有关生活教育理论的基础上,结合现实生活,探讨了“生活教育”与人类幸福之间的内在关联。

关键词：幸福生活教育生活教育