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Effect of DBD plasma excitation characteristics on turbulent separation over a hump model

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Plasma Science and Technology 2018年第10期20卷 135-145页

作者： Lu MA xiaodong wang Jian ZHU shun kang key laboratory of condition monitoring and control for power plant equipment Ministry of EducationNorth China Electric Power UniversityBeijing 102206People＇s Republic of China

In this paper, the effect of dielectric-barrier discharge plasma excitation characteristics on turbulent boundary layer separation over a hump is investigated using computational fluid dynamics. Four different turbulence models were used for verification. The Reynolds stress model showed the best agreement with the experimental data, in general. Based on the verification and validation, the effect of duty cycle and excitation frequency on the turbulent flow separation were investigated. The results showed that the pulsed plasma excitation could effectively suppress the flow separation by mixing augmentation. With increasing duty cycle and excitation frequency, the flow separation first increased, then decreased again. The optimal duty cycle was 0.75 and the optimal excitation frequency was 50 Hz.

关键词： flow control numerical simulation DBD plasma excitation frequency

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偏航工况下水平轴风力机气动性能数值分析

太阳能学报 2019年第3期40卷 628-634页

作者：戴丽萍周强姚世刚康顺王晓东华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室北京102206

基于计算流体力学方法(CFD),通过求解URANS方程与SST湍流模型,对Tj?reborg 2 MW风力机风轮在偏航角0°、10°、30°工况下的气动特性进行计算,结果表明数值计算的功率与实验值吻合较好。分析不同偏航角下风轮的功率、推力、叶片各截面... 详细信息

基于计算流体力学方法(CFD),通过求解URANS方程与SST湍流模型,对Tj?reborg 2 MW风力机风轮在偏航角0°、10°、30°工况下的气动特性进行计算,结果表明数值计算的功率与实验值吻合较好。分析不同偏航角下风轮的功率、推力、叶片各截面切向力、法向力载荷和压力分布的变化规律。偏航工况下一个旋转周期内风轮功率、推力呈现3P波动性质,叶片气动载荷沿旋转方向呈现正弦交变性质,最大载荷发生在方位角90°附近区域。

关键词： Tjaereborg风力机叶片偏航气动性能数值模拟

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基于修正湍流模型的致动盘方法研究

动力工程学报 2019年第1期39卷 65-71,78页

作者：任会来张晓东康顺华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室

针对现有致动盘模型高估尾流速度的问题,对动量源项进行修正,以正确反映风轮对来流的作用;对湍流模型进行修正,在标准k-ε方程中添加湍流动能源项和耗散率源项,使湍流动能的生成和耗散相互协调;修正耗散率源项系数,使其沿径向服从抛物... 详细信息

针对现有致动盘模型高估尾流速度的问题,对动量源项进行修正,以正确反映风轮对来流的作用;对湍流模型进行修正,在标准k-ε方程中添加湍流动能源项和耗散率源项,使湍流动能的生成和耗散相互协调;修正耗散率源项系数,使其沿径向服从抛物线分布。选取风洞实验数据对模型进行验证,并对串列和错列排布下的尾流流场进行分析。结果表明:串列排布时尾流的速度损失和湍流强度均增加,并随间距的增大而减小;错列排布对尾流湍流强度的影响大于对速度的影响,下游尾流会出现湍流强度不对称现象,横向间距为1D时最为严重,横向间距为4D时仍可观察到不对称现象。

关键词：尾流致动盘湍流动能耗散率

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预弯对10MW级风力机叶片气动特性的影响

水电能源科学 2020年第1期38卷 165-168页

作者：陈子文王晓东康顺乔玉军华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室北京102206 中材科技风电叶片股份有限公司北京100192

为分析预弯处理对10 MW级风力机叶片气动特性的影响,以DTU 10 MW风力机为例,采用CFD数值模拟方法,研究均匀来流不同风速下风力机的输出功率,并与BEM计算结果进行对比。同时,对比分析直叶片和预弯叶片风力机的功率特性、沿展向出力分布... 详细信息

为分析预弯处理对10 MW级风力机叶片气动特性的影响,以DTU 10 MW风力机为例,采用CFD数值模拟方法,研究均匀来流不同风速下风力机的输出功率,并与BEM计算结果进行对比。同时,对比分析直叶片和预弯叶片风力机的功率特性、沿展向出力分布、沿展向不同截面翼型的流动特性。研究结果表明,直叶片各截面翼型的压力差较预弯叶片的大,做功能力较强。预弯通过对叶片的三维流动产生扰动,进而影响风力机的输出功率,且主要体现在叶片展向70%~90%的位置。研究成果可为风力机叶片气动性能的设计与优化提供参考。

关键词：风力机预弯叶片气动特性数值模拟

准东混煤高碳飞灰物相热转化差示扫描量热分析

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热力发电 2019年第12期48卷 46-51页

作者：田思达李乐天康志忠王迪华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室

为了深入认识准东混煤高碳飞灰的灰沉积特征,使用差示扫描量热法(DSC)和X射线衍射法(XRD)对一种准东混煤高碳飞灰和2种其他飞灰的物相热转化特征进行对比研究。结果表明:准东混煤飞灰的残留碳经500℃热处理基本燃尽,对其高温加热的物相... 详细信息

为了深入认识准东混煤高碳飞灰的灰沉积特征,使用差示扫描量热法(DSC)和X射线衍射法(XRD)对一种准东混煤高碳飞灰和2种其他飞灰的物相热转化特征进行对比研究。结果表明:准东混煤飞灰的残留碳经500℃热处理基本燃尽,对其高温加热的物相转化没有明显影响;DSC测试低温阶段,3种灰熔点不同的飞灰的放热流量变化趋势相近,而在880℃以上准东混煤飞灰DSC放热热流量随着温度升高增加得越来越快,并在1080℃达到峰值。这是由于飞灰中的氧化钙、硫酸钙等含钙物质和含钠物质与铝硅酸盐物质结合生成大量含钠钙长石,钙黄长石和硅酸钙是其中间产物。这种混煤飞灰在锅炉内烟气温度不低于1 080℃的区域沉积会自我固化造成沾污或结渣。

关键词：准东煤结渣沾污混煤燃烧高碳飞灰差示扫描量热法钙长石热转化

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基于大涡模拟方法仿生翼型气动特性数值模拟

科学技术与工程 2018年第19期18卷 296-300页

作者：王松岭张开顺吴正人蒋露李子骏华北电力大学电站设备状态检测与控制教育部重点实验室保定071003 华通设计顾问工程有限公司北京102600

采用大涡模拟方法,研究在翼型不同位置添加脊状结构对翼型流场及气动性能的影响。讨论了添加脊状结构后翼型流场的流动特性和涡结构特性。研究发现:(1)在α=6°攻角条件下,无论riblet-Q翼型模型或riblet-H翼型模型均可改善边界层分离情... 详细信息

采用大涡模拟方法,研究在翼型不同位置添加脊状结构对翼型流场及气动性能的影响。讨论了添加脊状结构后翼型流场的流动特性和涡结构特性。研究发现:(1)在α=6°攻角条件下,无论riblet-Q翼型模型或riblet-H翼型模型均可改善边界层分离情况,但riblet-H翼型模型表现出更好的控制效果;(2)后段布置脊状结构能够有效推迟翼型边界层分离点,抑制边界层大涡形成,控制分离涡的发展和脱落;(3)riblet-H翼型模型使翼型的升力系数增大,同时也使其阻力系数降低,升阻比较原翼型有了较大提高。

关键词：仿生翼型气动特性风力机大涡模拟升阻比