摘要：升力型立轴风轮叶片气动特性随方位角变化而变化,可通过变桨来改善。与传统变桨思路相反,采用在小攻角区域大角度变桨,在大攻角区域小角度变桨,以重点改善小攻角区域性能为出发点来提高风轮整体性能的变桨思路。以NACA0012翼型2 m高和2 m旋转直径的两叶片H型风轮为研究对象,基于双盘面多流管模型,分析和比较在最佳尖速比5时变桨前后攻角、切向力系数、能量密度的分布及其变化规律,验证新变桨方案效果。研究结果表明:变桨后上盘面攻角、切向力系数、能量密度的高性能覆盖面积明显增大。在上盘面,攻角和切向力系数呈梯形分布;在下盘面原极大值两侧形成了新的更大的极大值区域,攻角呈W分布,切向力系数呈M分布。

摘要：涡流发生器能够有效抑制风力机气流分离、延迟失速,转捩对其性能具有重要的影响。采用考虑了转捩效应的Gamma-Theta转捩模型,对安装有涡流发生器的DU91-W2-250叶片微段进行三维非定常计算,研究转捩对风力机涡流发生器气动性能的影响,和涡流发生器的转捩规律。结果表明:全湍流模型模拟的升力值偏低、阻力值偏高,升力系数最大误差达23.1%,升阻比最大误差达51.8%,Gamma-Theta转捩模型则能够更准确地模拟涡流发生器的气动性能,升力系数最大误差仅有7.9%;涡流发生器使叶片表面具有明显的三维转捩现象,其内部转捩效应更加明显,抑制气流分离效应更加有效;转捩使叶片分离区域变小,叶片失速延迟更加明显,分离得到有效控制。

摘要：轻便的风力机可以在野外环境下满足人们活动和生存的电源需求。文章针对便携可折叠需求,提出了一种便携折叠式H型垂直轴风力机。对风力机风轮参数和折叠机构进行了设计,采用双致动盘多流管模型对比分析了采用不同翼型的叶片气动性能,确定较优翼型。运用双致动盘多流管模型算法计算叶片的极限载荷,求解采用不同材料时叶片的重量,寻求适合便携式风力机叶片的材料。对极限载荷作用下的折叠机构连接杆进行静力学分析,保证风力机结构的设计安全性。静力学分析结果表明:采用NACA0018翼型的叶片气动性能更优;材料选择PEEK ST45CA30时,叶片重量最轻;在极限载荷作用下,设计的折叠机构连接杆满足安全要求。

摘要：基于风力机专用翼型DU91-W2-250直叶片段,采用延迟分离涡模拟(Delayed detached-eddy simulation, DDES)与k-ω SST两种CFD模拟方法,研究了涡流发生器(Vortex generators,VGs)对动态失速的影响,并对两种模拟方法的表现进行了比较。结果表明:动态失速下,光滑叶片段的分离与重新附着均出现延迟;加VGs后,上仰阶段叶片段的气动分离更加延迟,下俯阶段叶片段上表面附着流动重建的更早,气动力的迟滞现象得到明显改善。VGs对DU91-W2-250叶片段增升减阻的效果明显,其中最大升力系数增加10%,周期平均升力系数增加17.9%,最大阻力系数减少56.3%,周期平均阻力系数减少40.3%。DDES模型能更细致地反映VGs对动态失速抑制作用下叶片段表面复杂流动分离现象,k-ωSST模型则难以捕捉小尺度涡结构,模拟得到的涡结构展向呈二维分布。

摘要：采用三维N-S方程和SST k-ω模型,对NERL Phase VI旋转叶片进行CFD数值模拟,在叶片表面分别沿展向整段、沿弦向前缘进行大尺度粗糙带添加,研究叶片表面在不同粗糙分布工况下的气动性能表现。研究结果表明:粗糙度可减小叶片表面正负压差,降低风力机气动性能;叶片整段粗糙的添加,能降低内半段叶片负压面压力系数的绝对值,提高外半段叶片的负压面压力系数的绝对值;叶片前缘粗糙度的添加使得负压面生成一个低压涡,随着粗糙度的增大,涡流强度越大,低压涡位置越靠近前缘,随着粗糙度的增大,上述效应越明显。

摘要：分析了若干常用的J2EE设计模式及其特点,并在此基础上介绍了一个面向对象MVC的框架———Struts,并利用它设计了一个企业W eb应用的软件架构,说明利用该设计模式解决企业管理信息系统集成设计的思路。设计实现过程表明,该设计能有效地提高集成系统的柔性。

摘要：加装涡流发生器有助于大型风力机叶片根部部位厚翼型表面边界层气流分离的控制。以安装涡流发生器的DU-W2-250叶片段为研究对象,采用?-Reθt转捩模型和SST湍流模型,从叶片表面的摩阻系数、法向速度型以及压力分布规律3个方面进行气动特性分析和比较,并与Delft的试验数据对比。研究结果表明转捩模型计算结果与试验值更加吻合,湍流模型的升力系数最大误差达21.3%,升阻比最大误差达51.8%。转捩模型可以准确捕捉叶片的转捩现象,在小迎角下转捩点发生在VGs下游,随着迎角增大转捩点向VGs上游过渡。在转捩效应的影响下,叶片近壁面流体具有高能量而使流速更高。转捩模型计算得到的叶片上表面压力系数高于湍流模型,在20°大攻角下更加明显。

摘要：首先,针对阵列式涡流发生器(VGs)参数化模型,考虑VG叶片附着涡和尾随涡间的相互诱导作用,给出新的最大涡环量计算方法,以提高加VGs叶片的CFD模拟的精度和效率。研究结果显示:该模型最大环量值计算精度较单VG叶片模型有明显的提高。然后,采用Lamb-Oseen涡模型模拟VGs脱落涡结构,分析涡源项位置、涡核位置、涡半径等关键参数的确定方法,分析得出在VGs下游2c处添加源项更加合适;涡核在高度方向设于65%h、在横向设于VGs尾缘处较为适宜,并给出涡半径与攻角的关系。基于以上参数,通过4个间距、4个攻角共16个算例对实体模型和参数化模型展开CFD研究,结果对比分析发现:两者计算得出的环量随攻角的变化曲线非常接近,平均误差为13.15%,18°~24°攻角下平均误差仅约为5%;两模型得到的脱落涡诱导速度分布曲线吻合良好,但最大诱导速度在大攻角和大间距时出现一定偏离。

摘要：构建一个以天然气为燃料的SOFC-CHP系统,推导SOFC传热传质及电化学方程,建立各个组件的数学模型,编写计算程序,对发电功率为1kW的家用SOFC-CHP系统在设计工况下进行性能模拟并探讨不同系统参数对性能的影响。计算结果表明:在设计工况下,系统热电联供效率远高于电池单独发电的效率;此外,随着燃料入口流量的增大,系统发电功率存在一个最大值,燃料利用率与发电效率不断减小,系统热电联供效率不断增大,SOFC的温度梯度分布则越来越平缓;同时发现降低过量空气系数可以提高该CHP系统的性能。

摘要：针对红柳林煤矿浅埋深薄基岩巷道顶板锚固力低的难题,分析了风化基岩分布特征以及矿物成分,开展了薄基岩注浆加固试验,分析了薄基岩巷道注浆加固机理,提出了巷道锚注加固技术方案,并开展了井下工程实践,分析了工程应用效果。结果表明:风化薄基岩黏土矿物成分含量高,增大了顶板岩体软化和膨胀变形,影响巷道围岩稳定性;井下注浆充填了风化基岩裂隙,封堵了顶板水渗流通道,提高了顶板完整性,增大了薄基岩层的抵抗破坏的能力;通过锚索注浆达到了较好的注浆固结效果,锚杆(索)初期受力缓慢增大,随后基本保持稳定,锚杆受力55~67 kN,锚索受力92 kN左右,顶板离层量3 mm左右,巷道围岩变形明显减小,达到了较好的巷道支护效果,表明锚注加固技术可有效解决浅埋深薄基岩巷道变形控制难题。