摘要：以酒泉职业技术学院最新搭建的风力机变桨控制试验台作为研究对象,进行了变风速气动性能影响试验,为了研究来流风速对尾流的影响,精确预测尾流区域旋涡分布,数值计算选用LES Smagorinsky模型。研究结果表明:额定工况点模型和真机试验的推力系数、功率的偏差分别为4.5%、3.7%,计算模型具有可信性。来流风速(0~10)m/s范围内,最大推力系数、功率分别为0.57kW、2.01kW,额定风速之后的持续的风速增加对风力机功率影响微弱,功率波动不超过1.5%。尾流区有明显的速度亏损,影响区域主要在径向±0.1m范围内,风速越大,速度恢复越困难。来流速度对旋涡强度有所影响,对旋涡结构形式影响较小,风轮平面内存在顺、逆时针旋转涡交替现象,尾流区被大型的顺时针旋涡所主导。研究结果对改善风力机流动特征有积极意义。

摘要：讨论有粘结预应力混凝土风力机塔架的结构计算,并从提高经济性和方便施工角度,利用自动分组遗传算法(AGGA)研究混凝土塔架优化设计问题。首先根据风力机塔架受力特点,提出混凝土塔架承载力和正常使用极限状态的设计要求,并参考国内外现行规范,给出计算这些设计要求的方法。在此基础上,建立以塔架最小建造成本为目标,考虑两种极限状态下多项设计要求和反映施工复杂程度的设计变量分组要求的优化模型。AGGA求解该优化问题,获得满足要求的最小成本设计。36 m混凝土塔架算例可表明优化方法的效果。

摘要：提出了以年能量输出最大为优化目标 ,使用复合形法搜索最优点的风力机桨叶总体优化设计模型。根据南澳风电场风速分布函数 ,使用该模型设计了 6 0 0kW风力机。对比总体优化设计结果和引进的NM6 0 0kW风力机的实际数据 ,分析了设计结果的合理性 ;对比Wilson方法的设计结果 。

摘要：为了提高风力机钝尾缘翼型优化设计的精确性,提出设计变量计及尾缘厚度及其在中弧线上侧分配比的非对称钝尾缘翼型优化设计方法。采用风力机翼型型线集成理论和B样条曲线,建立钝尾缘翼型型线控制方程组。以翼型的形状函数系数、B样条控制参数以及钝尾缘厚度和其分配比为设计变量,利用粒子群算法耦合XFOIL软件进行钝尾缘翼型优化设计。针对S812翼型优化得到尾缘厚度2.61%c、厚度分配比0:1的钝尾缘改型,采用计算流体动力学方法研究翼型及其改型的气动性能和流场特性。结果表明:优化得到钝尾缘翼型的升力系数和最大升阻比均显著增大;钝尾缘翼型吸力面的气流在流场中发生下洗,改善了翼型表面压力分布,并引起翼型失速延迟,使得翼型的气动性能明显提高。

摘要：基于修正的叶素动量理论提出了一种适应于水平轴风力机叶片的静气弹性分析方法;运用该方法对不同稳态风速下的叶片变形曲线进行研究,揭示了叶片预弯设计的机理,并给出了一种预弯型线的设计方法.通过对预弯和非预弯两种叶片在相同风速下的静气弹性变形和气动功率的对比和分析表明,预弯叶片的气动性能受轴向变形、扭转变形和叶片截面形状变化三个方面的影响,叶片弹性扭转变形使叶片实际气动功率偏离设计值.该研究为预弯叶片的设计提供了理论依据和方法.

摘要：为了同时提高风力机大厚度翼型的气动性能和叶片的截面刚度,基于风力机翼型泛函集成理论和复合材料力学理论,提出了一种大厚度钝尾缘翼型优化设计方法,并建立了优化设计模型。该模型以翼型的气动性能最佳为设计目标,以叶片的最小截面刚度为约束条件,为某850 k W叶片(该叶片40%相对厚度处为DU00-W2-401翼型)优化设计了一种同厚度的新翼型—CQU-B-400。与DU00-W2-401相比,新翼型在光滑和粗糙条件下,气动性能均有较大提高;使用CQU-B-400翼型后,叶片的尾缘强度得到加强,叶片截面的挥舞刚度和摆振刚度也有一定的提高,表明新翼型能同时提高叶片的气动和结构性能。结果验证了所提出的大厚度翼型设计方法的可行性。

摘要：结合风力机塔架的结构特点 ,采用自动划分单元网格技术 ,设计了一个适用于微机、操作简单、自动化程度高的有限元前后处理程序。该程序与 ADINA有限元计算软件相结合 ,形成了适用于风机设计人员使用的塔架结构通用有限元分析系统 ,为有限元技术在风机塔架设计工作中的广泛应用提供了一个有力工具 ,并给出了具体的应用实例。

摘要：对MATLAB编程得到的1.2MW风力机组叶片采用预弯处理,分别建立未预弯,预弯0.3、0.6及0.9m4种预弯尺寸的叶片并对其采用SST κ-ε湍流模型进行数值研究。对模拟结果进行比较分析,得到了预弯尺寸对风力机性能的影响及合理的预弯尺寸。结果表明:未预弯时风力机的输出功率大于设计功率,相对误差为2.48%;预弯0.9m时输出功率小于设计功率,相对误差为3.9%;预弯0.6m时输出功率相对设计功率的误差为0.0006%,风力机的输出功率表现出随叶片预弯尺寸增大而减小的特性,并呈非线性特征。

摘要：总结了一套计算风力机塔筒静态强度的理论方法,计算了1.5MW风力机,风速在0～75m/s变化过程中塔筒的静态挠度、弯矩、弯应力及底端连接螺栓的拉应力。从而为改进风力机的抗台风设计提供了很好的依据。计算结果表明,叶片顺桨成功后,风向突然偏转90°是一个非常危险的工况。变桨距风力机要提高抗台风能力,一方面要尽量减少变桨距传动及控制系统的响应时间,另一方面可以把桨叶设计成柔性桨叶,当台风袭来时,桨叶变形,使其受力大大减少,保护机组主体不受损坏。

摘要：针对风力机具有非线性和参数的不确定性的特征,提出了基于线性变参数(linear parameter varying,LPV)增益调度的风力机主动容错控制方法,降低故障对机组动态特性的影响.基于LPV凸分解方法,将风力机的非线性模型转化为具有凸多面体结构LPV模型,利用线性矩阵不等式(linear matrix inequalities,LMIs)技术对凸多面体各个顶点分别设计满足性能要求的控制器,再利用各顶点设计的反馈控制器得到具有凸多面体结构LPV容错控制器.仿真结果表明,LPV增益调度技术可以成功地应用于风力机系统的容错控制.