5 MW风力发电机叶片耦合模态颤振参数研究

作     者：张颖 安利强 王璋奇 ZHANG Ying;AN Liqiang;WANG Zhangqi

作者机构：华北电力大学能源动力与机械工程学院河北保定071003 河北大学建筑工程学院河北保定071002 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51675179) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2019QN133) 

出 版 物：《华北电力大学学报（自然科学版）》 (Journal of North China Electric Power University：Natural Science Edition)

年 卷 期：2022年第49卷第3期

页      码：119-126页

摘      要：随着海上风力发电机叶片尺寸的增加,叶片柔性增大,在运行过程中容易受到气流流动引起结构的气动弹性不稳定性。长叶片由于弯扭耦合效应可能出现耦合模态颤振,导致叶片出现断叶等重大损失。叶片的结构型式不同导致结构特性不同。叶片结构参数的变化,对叶片耦合模态颤振特性有重要的影响。基于欧拉伯努利梁理论,结合Theodorsen非定常气动荷载,通过有限元方法,建立叶片颤振特征方程。研究叶片不同区域的结构参数变化,对颤振频率和转速的影响规律。结果表明,叶尖区域的参数变化对颤振结果影响较大;三个区域的颤振速度随挥舞刚度增大而减小趋于稳定值,扭转刚度提高可以增加叶片颤振速度;回转半径与颤振速度和颤振频率成反比;质心偏移对结构的颤振频率影响最小,叶尖部位的质心偏移对叶片的颤振速度影响较大。为避免耦合模态颤振发生,提高扭转频率将成为叶片颤振设计的重要因素。

主 题 词：翼型 区域 耦合模态 颤振频率 颤振速度 

学科分类：08[工学] 080101[080101] 0801[工学-力学类] 

D　O　I：10.3969/j.ISSN.1007-2691.2022.03.13

馆 藏 号：203111779...