摘要：针对国家对潮流能利用的发展需要,提高潮流能水轮机的水力特性,通过将风力提水机设计中的叶素理论引入潮流能水轮机的外形设计中,并加入修正因子优化了叶片翼型的安装角以及弦长,设计出一种水力特性较好的水平轴潮流能水轮机;通过使用CFD软件,将设计的潮流能水轮机进行三维数值模拟。计算结果表明,设计的潮流能水轮机在额定工况的潮流中具有较高的功率系数,且水轮机内外流道无明显脱流、回流现象,具有良好的三维流动特性。

摘要：依据轴流风扇二维叶素理论及低速风洞回路气动特性,将风扇效率及风洞损失系数作为关键参数,推导出风扇在非设计点时,风扇桨叶安装角与风扇转速、气体流量之间的固有关系,由此发明了一种不需要测试风扇压升,仅根据风扇基本运行参数即进行风扇非设计点安装角调整的新方法。某风洞风扇的调试过程中,在测试得到风扇转速与试验段风速对应关系的基础上,利用该方法,直接计算出风扇安装角的调整量,一次成功。试验结果表明,在风扇安装角调大4.5°后,风洞试验段风速 60 m/s 对应的风扇转速为570 r/min,与预测值575 r/min偏差0.9%,预测值与实际值吻合较好,由此证明了此方法在工程运用中的可靠与准确性。

摘要：取消了传统直升机旋翼准定常气动模型中对飞行工况和桨叶形状的诸多假设和限制,建立了适合倾转旋翼特殊桨叶形状、桨毂构造以及飞行工况的准定常气动模型.桨叶气动载荷计算基于叶素理论进行数值积分,旋翼挥舞系数通过序列二次规划算法(SQP)进行数值优化求解,诱导速度分布采用Pitt-Peters动态入流模型的稳态形式.利用该方法计算了XV-15倾转旋翼机的旋翼在不同工况下的气动性能以及挥舞系数.计算结果与风洞实验数据吻合良好,误差在8%以内且计算效率高,单一工况求解耗时在5min以内,该方法可用于倾转旋翼机总体设计阶段的性能分析或建立其飞行动力学模型.

摘要：阐述了一种运用叶素理论,对微型直升机的旋翼性能作了理论分析与计算.近似计算低雷诺数下四旋翼微型直升机实现悬停飞行的可能性,同时为微型直升机的旋翼平面设计和安装角选择提供理论依据.通过具体实验结果,对计算结果和实验结果两者存在的差别作了分析比较.

摘要：为了研究水平轴潮汐透平的动力性能及透平周围流场的结构,在叶素理论(BE)、激盘模型和计算流体动力学(CFD)的基础上建立了一种可以计算潮汐透平动力性能和流场特征的BE+CFD方法,并在3种工况不同尖速比(TSR)下对透平的功率系数CP和轴向推力系数CT进行了计算,计算结果与实验结果吻合良好,表明所提方法是有效的.在此基础上,对单机透平周围流场进行了模拟,进而分析了透平下游流场的速度分布及透平阵列中横向距离对CP和CT的影响,结果显示:透平下游8倍直径中心处的流场速度值为入口速度时的86%;横向距离对CT影响较小;横向距离减小时CP呈增加趋势.该结果可为水平轴潮汐透平场设计提供理论参考.

摘要：根据德国GL2010国际标准,运用Bladed软件,对某一850kW的风力机叶片和与之相匹配的风力机发电机组进行建模,并分析其气动额定功率、系统共振等情况,验证叶片运行中的可靠性。分别施加GL标准中的所有工况,对叶片进行仿真计算和比较分析,得到影响叶片气动性能主要是Dlc4.2b、Dlc1.3a等工况,初步建立以叶根载荷为标准的风力机叶片评价体系。此评价体系同样适用于Bladed软件自带的demo叶片模型。以该评价体系为基础,计算850kW叶片叶根处的极限载荷,得到其挥舞极限载荷为353 663N·m,比原设计值小了2.5%,进而验证该叶片在运行中安全可靠,同时,验证了载荷评价体系的可靠性。

摘要：以500kg级无人自转旋翼机为研究对象,研究了样例无人旋翼机的建模和自动飞行控制技术。首先,基于解析形式叶素积分法给出自转旋翼机的建模方法,并给出了样例旋翼无人机的数学模型;然后,设计了无人旋翼机的俯仰和滚转控制律,并在此基础上设计了速度、高度及侧偏控制律。最后,通过飞行试验验证了模型的准确性及控制律的有效性。

摘要：针对国内风电频率不稳定的问题,提出了一种分段式结构的变桨距垂直轴风力发电机方案.简要介绍了该变桨距垂直轴风力发电机的特点,并采用叶素理论和数值仿真方法对其气动性能进行了研究,结果表明此结构的变桨距垂直轴风力发电机在变桨距性能及叶片的强度和刚度方面更加优越,相信将对我国风力发电的发展起到一定的推动作用.

摘要：为设计出适用于平流层飞艇的螺旋桨,在叶素理论的假设下,通过分析叶素效率确定设计参数的取值范围,给出了平流层飞艇螺旋桨的初步设计流程。研究发现,在其他条件不变的情况下,提高桨叶拉力的方法有提高叶梢的周向速度或增加桨叶宽度;提高桨叶效率的方法包括降低叶梢的周向速度或增加桨叶的宽度。

摘要：为保障目标位置对急用轻质物资的需求,提出并设计一种针对目标区域执行远距离精准投射任务的载具机构。飞行载具需要管径类机构进行发射,除了外部轮廓符合空气动力要求外,还要求载具飞行过程中,在扇叶的驱动下能够展开承载叶。基于此,对利用风能产生扭矩推动展开的可变结构载具进行了研究。利用动量-叶素理论(BEM),对被动式扇叶通过传动链推动承载叶及轻质载荷展开所需的驱动力矩进行了理论计算,得出来流风速、丝杠转速以及丝杠扭矩之间的因变关系,即丝杠扭矩随来流风速及丝杠转速增加而增大;运用Flow Simulation,得到在来流风速为100 m/s条件下,完全展开所提供的扭矩准稳态值为1.097 N·m,气动仿真与理论计算结果较好吻合,为所设计的载具提供一定的研究基础。