刘强
- 作品数：12 被引量：73H指数：5
- 供职机构：中国科学院工程热物理研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国际科技合作与交流专项项目更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理更多>>
- 基于FOCUS的大型风力机叶片结构分析与铺层改进被引量：5
- 2011年
- 采用FOCUS软件建立3MW风力机主副梁结构的叶片模型,分析了叶片的极限强度与疲劳强度,获得了危险截面位置,探讨了叶片主副梁帽的厚度与宽度等参数变化对挥舞刚度及摆振刚度的影响程度,以此为依据改进了主副梁帽的铺层方案,校核了改进后的叶片质量、极限强度和疲劳强度。结果表明,改进后的叶片质量符合要求,强度得到了较大提高。
- 吴蔚王军施璐刘强杨科廖猜猜
- 关键词：风力机叶片FOCUS
- 5MW大型风力机气动特性计算及分析被引量：11
- 2012年
- 分别采用BEM和CFD方法对NREL 5 MW风力机的气动特性进行计算,通过分析不同风速下各气动参数的变化规律,揭示了大型变速变桨风力机的功率特性和载荷特性。两种计算结果的详细对比和分析表明,高风速时由于雷诺数大幅增加,BEM方法计算的功率和载荷偏大,在采用BEM方法进行大型风力机的气动设计和校核时,应当考虑雷诺数的影响。同时,失速延迟修正和叶尖损失修正模型在高风速时有较大误差,有必要深入验证传统的修正模型在大型风力机上的适用性。
- 刘强杨科黄宸武张磊徐建中
- 关键词：风力机BEMCFD气动特性气动载荷
- 6 MW大厚度钝尾缘风电叶片结构分析被引量：5
- 2013年
- 基于我国对低载轻质高强度风电叶片的需求,本文在荷兰DOWEC叶片的基础上,设计了一种6MW大厚度钝尾缘叶片,并基于FOCUS对其结构特性进行了分析。通过控制前后两叶片铺层参数不变,研究了大厚度钝尾缘外形对叶片载荷与结构的影响,得出提高叶片内侧翼型的相对厚度可以降低其质量与轴向载荷。通过控制叶片外形不变而修改铺层参数,研究了大厚度钝尾缘外形的铺层特性,得出梁帽厚度是影响该叶片结构强度的最主要铺层参数。最后,基于上述结论改进了大厚度钝尾缘叶片的铺层设计,并进行了全面的结构特性评估。结果表明与DOWEC叶片相比该叶片实现了载荷降低,质量减轻,结构增强。
- 吴蔚杨科张磊刘强
- 关键词：风力机铺层设计
- 相同雷诺数和尖速比下缩比风力机流动特性分析被引量：4
- 2013年
- 针对NREL Phase VI（D=10．058m）风力机及其两个缩比模型（D=1．5m和D=1．0m）在叶片表面理想光滑状态，相同雷诺数（Rec（0.75R）≤7．42×10^5）和尖速比（λ≤10．00）下，CFD计算得到的功率系数和推力系数不同展开原因调查，通过比较和分析各模型的流场信息，揭示了引起气动特性差异的主要原因，同时采用修正缩比模型入流风速的方法得到了与原型功率系数一致的入流风速修正系数。
- 黄宸武杨科刘强赵晓路
- 关键词：风力机PHASE缩比模型流动特性
- 风力机叶片21%相对厚度翼型粗糙敏感性研究被引量：9
- 2012年
- 基于变速变桨水平轴风力机,依据动量叶素理论和风力机实例,分析得出了叶片外侧翼型(包括21%相对厚度翼型)在低于额定风速变速运行阶段的粗糙敏感性评价指标为升力系数和升阻比的下降率;提出了根据升、阻力系数对输出功率的作用大小来确定两粗糙敏感性评价指标权重系数的方法,并用实例演示了21%相对厚度翼型粗糙敏感性评判基准的获得;另外,通过正交设计、XFOIL软件几何造型与气动计算和方差分析得出了翼型各几何参数在不同雷诺数下对粗糙敏感性不同评价指标的影响程度和最优组合是不一样的。本文结论可为不同风况下风力机翼型的设计和粗糙敏感性评价提供参考。
- 黄宸武杨科刘强白井艳张磊徐建中
- 关键词：评价指标
- 风力机翼型气动参数影响分析及叶片粗糙敏感性评价指标探讨被引量：2
- 2012年
- 水平轴风力机叶片表面特别是前缘粗糙度增大会导致叶片气动性能的下降和风力机输出功率的减少,因此粗糙敏感性是叶片设计必须考虑的一个重要因素.但是如何评价叶片粗糙敏感性,目前尚无统一的标准.本文从理论和实际出发,分析了翼型气动参数对叶片气动性能的影响,得出了翼型升力系数是风力机输出功率和轴向推力的主要影响参数,并提出了变桨型水平轴风力机叶片各区段翼型的粗糙敏感性评价指标,即是在定桨调速区,无反馈运行情况下,叶片外侧翼型应以升阻比和升力系数,叶展中区和叶片内侧翼型应以升力系数作为粗糙敏感性评价指标;有反馈运行的情况下,叶片外侧翼型就应以最大升阻比和设计升力系数,叶展中区和叶片内侧翼型以最大升力系数作为评价指标;而在变桨定速区,当变桨可以保证达到额定功率时就无需考虑粗糙度的影响.
- 黄宸武杨科刘强张磊白井艳徐建中
- 关键词：水平轴风力机翼型气动性能评价指标
- 漂浮式风力机动态响应特性研究被引量：19
- 2013年
- 漂浮式风力机是一种新型风力机。在海上风和波浪的综合作用下,机组的运动和气动特性参数将产生显著的动态变化,即动态响应。本文利用气动、水动、控制、结构完全耦合的风力机模拟软件,对三种典型漂浮式风力机在不同的风和波浪条件下的动态响应进行了计算和分析,结果表明:不同类型漂浮式风力机的动态响应差别很大,但纵荡运动始终是最主要的运动形式,纵荡平衡位置主要受风速的影响,而纵荡振幅主要受浪高的影响;漂浮式风力机的平均功率相对固定式风力机的稳态值基本不变,但平均载荷有较大程度的增加。
- 刘强杨科黄宸武赵晓路
- 关键词：海上风电
- 基于数值模型的涡流发生器参数设计被引量：11
- 2012年
- 涡流发生器(VG)是一种优秀的抑制流动分离的气动附件,安装VG造成的计算域复杂的拓扑结构及巨大的网格数限制了数值模拟方法在VG参数设计时的应用。针对某大型风力机叶片运行过程中需要进行流动控制的实际情况,利用三角形VG的二维统计模型及三维数值模型设计VG的高度、安装位置等参数。首先采用数值模型进行参数初步选择设计,最后利用实体建模的方式进行验证。计算结果表明,通过调整VG的高度及安装位置,实现了翼型最大升力系数的有限增加(约11%),同时小迎角阻力基本不发生变化,较大攻角阻力明显减小的目的。
- 张磊杨科黄宸武刘强徐建中
- 关键词：涡流发生器
- 水平轴风力机专用翼型性能评估方法被引量：1
- 2013年
- 本文提出了风力机翼型完整的性能参数体系和相应的评估方法,并以此评估了CAS-W1翼型与DU翼型的性能特征。对翼型性能的评估侧重于失速特性、非设计点特性和翼型气动性能的稳定性。评估结果表明,相对于DU翼型,CAS-W1翼型系列设计点性能和非设计点性能较好,但是失速特性和性能稳定性需要优化。
- 李星星杨科张磊刘强
- 关键词：风力机专用翼型失速特性
- 风力机专用翼型的反设计被引量：2
- 2012年
- 本文根据翼型表面压力分布对边界层的影响,分析翼型表面压力分布的特点,以XFOIL计算软件为设计平台,采用其中的混合反设计模块,通过合理改变翼型表面的速度分布来得到气动特性满意的翼型。所设计的翼型主要要求具有高的设计升力系数、高的最大升阻比、良好的前缘粗糙不敏感性及和缓的失速特性。在提高设计升力系数的同时限制最大升力系数,以减小两者的差值,减小叶片的极限载荷。经计算分析,采用反设计优化得到的翼型与DU翼型相比具有很好气动特性。
- 白井艳杨科黄宸武刘强徐建中张磊
- 关键词：气动特性
