郭文峰
- 作品数：13 被引量：23H指数：3
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- 发文基金：国家自然科学基金教育部重点实验室开放基金国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理航空宇航科学技术农业科学更多>>
- 高尖速比下非对称翼型叶片结冰风洞试验被引量：3
- 2019年
- 对于安装在湿冷环境下的风力机,极易遇到风力机表面结冰问题。风力机表面结冰严重影响了风力机的正常运行。为了研究垂直轴风力机在较高尖速比下的叶片表面结冰分布,本文采用了一种基于自然低温的结冰风洞试验方法。在低温环境下对采用S809非对称翼型的垂直轴风力机叶片进行试验,测试了在三种尖速比下的叶片表面结冰,并分析了结冰面积的变化。结果发现,当风力机尖速比超过1以后,叶片表面不再完全被结冰覆盖。主要结冰区域为叶片前缘,同时有横向生长的冰溜产生。
- 姜禹孙策郭文峰郭文峰李岩
- 关键词：垂直轴风力机非对称翼型
- 表面疏水性对结冰切向粘结强度影响试验研究被引量：1
- 2022年
- 通过在试样表面制备不同疏水强度的涂层,在-8℃及-12℃温度下对静态冰和冲击冰2种成冰方式的切向结冰粘结强度进行测试,获得多个工况的切向结冰粘结强度。结果表明:随着温度的升高,无论是静态冰还是冲击冰,结冰粘结强度均呈下降趋势;静态结冰时,疏水性表面能有效降低结冰粘结强度,冲击结冰时,由于接触界面出现霜冰层,疏水性涂层对降低结冰粘结强度的效能较弱。
- 石磊石磊李岩冯放郭文峰
- 关键词：风力发电疏水性粘结强度
- 绕轴旋转翼型结冰分布的结冰风洞试验研究被引量：5
- 2017年
- 为研究风力机叶片翼型在旋转状态下的结冰分布规律,本文基于利用自然低温的结冰风洞试验系统,对NACA0018翼型和S809翼型进行了绕轴旋转叶片结冰风洞试验,建立了不规则冰形评价方法,对比分析了转速、结冰时间、翼型等参数对叶片翼型结冰分布的影响。试验结果表明:本试验系统具有较好的可重复性,可适用于旋转叶片翼型结冰特性研究;转速对叶片翼型结冰形式影响显著,而结冰时间对其影响不大,但会使结冰量增加;对称翼型与非对称翼型间结冰存在较明显区别,非对称翼型结冰会出现前缘结冰和尾缘结冰同时存在的情况。对于各结冰特征量,无因次结冰面积及无因次结冰驻点厚度随结冰时间增加呈线性增长,但其他特征量随时间变化较小;转速对各结冰特征量有显著影响;对于非对称翼型在一定工况下会出现两个结冰区域,需要增加额外的特征量来描述结冰特征。
- 李岩王绍龙冯放郭文峰田川公太朗
- 关键词：风力机翼型结冰
- 面向风力机叶片的平板超声微振动除冰被引量：6
- 2022年
- 为了利用超声波产生的微振动研究叶片除冰,采用仿真和试验的手段对平板超声除冰进行研究.基于ANSYS仿真分析了铝板结冰体1阶振型固有频率随冰层厚度的变化规律.谐响应分析了在不同冰层厚度条件下冰层黏着面最大剪应力随激励频率的变化情况,分析了激励电压对冰层黏着面剪应力和除冰面积的影响规律.在此基础上,设计并搭建了超声振动除冰试验系统,测量了在超声振动作用下的冰层黏着力.仿真结果表明,当冰层黏着面剪应力呈均匀且正负交替分布规律时,除冰面积比最大,适用于超声波振动除冰.试验结果表明,超声振动可以显著减小冰层黏着力,最小黏着力仅为无超声振动条件下的23.7%.研究可为超声微振动技术在风力机除冰领域的应用提供理论与试验基础.
- 李岩董笑宇郭文峰郭文峰
- 关键词：风力机叶片除冰仿真剪应力
- 翼型与弦长对直线翼垂直轴风力机起动性能影响的数值模拟被引量：1
- 2023年
- 为了探究翼型与弦长对直线翼垂直轴风力机起动性能的影响,选择了NACA0018、NACA0026、S809以及S1046四种翼型,40mm、60mm和80mm三种叶片弦长进行研究,其中S809翼型采用正装和反装两种方式。对不同条件下风力机的静态力矩性能以及转速性能进行数值模拟研究。静态力矩性能研究表明,随着叶片弦长的增大,风力机平均静态力矩增大。通过对比不同翼型的结果发现:NACA0026翼型平均静态力矩系数最大且达到稳定时间最短,S809翼型起动性能最差且反装时平均静态力矩系数最小,SI046翼型稳定转速最高。转速性能研究表明,叶片弦长的增大会增大叶片的质量,进而增大转动惯量,使得风力机的起动性能降低。本研究将对直线翼垂直轴风力机的设计提供有益的参考。
- 郭文峰佟国强张影微
- 关键词：数值模拟翼型起动性能
- 对称翼型前缘积冰粘结强度试验研究被引量：1
- 2023年
- 当飞机在寒冷潮湿的环境中飞行时,机翼前缘有时会出现结冰现象威胁飞行安全。为了发展防冰和除冰技术,有必要对叶片翼型表面覆冰的粘结特性进行研究。本文设计并搭建了叶片翼型覆冰粘结力测量系统,提出了叶片翼型覆冰粘结强度的评估方法,记录和测量了不同条件下NACA0018翼型叶片段上的结冰分布和粘结强度。试验结果表明,结冰时间对冰粘结强度的影响较小。随着环境温度降低,叶片翼型表面冰粘结强度增加,但增长速率减小。此外,随着风速增加,叶片翼型表面冰粘结强度降低。本研究结果为深入探索叶片翼型覆冰粘结机理提供了参考。
- 沈贺李岩郭文峰郭文峰
- 关键词：飞机粘结风洞试验
- 基于超声微振动的平板防冰风洞实验研究被引量：1
- 2017年
- 为了开发基于超声微振动的风力机叶片防除冰技术,对铝制平板进行了风洞结冰试验研究。试验在利用自然低温的结冰风洞中进行,以铝板表面的结冰分布与结冰厚度为主要参数,测试了不同超声波频率产生的微振动对铝板结冰分布情况与结冰厚度的影响。结果表明:超声微振动可以降低结冰表面的粗糙度和结冰厚度;当振动频率为25.6kHz和33kHz时,抑制铝板结冰的效果较好,结冰厚度的抑制率分别为26.88%和23.7%,验证了超声波微振动可在一定程度上抑制铝板结冰生长,为超声微振动法在风力机叶片防除冰领域的应用提供了理论和实验基础。
- 郭文峰李岩王绍龙田川公太朗
- 关键词：结冰微振动风力机风洞试验
- 结冰粘结特性评估与测试方法研究进展
- 2023年
- 近年来,全球气候变化加剧,极端天气频繁出现。极寒和结冰等自然灾害给风力机的安全高效运行带来严重影响。探明风力机叶片结冰机理,获得冰与材料之间的粘结特性,是研发经济高效防除冰技术的基础。该文针对目前结冰粘结性的粘结理论、评估指标和测试方法进行梳理,对比分析各种测试方法的特点,为风力机结冰机理研究与防除冰技术开发提供依据。
- 李岩沈贺郭文峰郭文峰田川公太朗
- 关键词：风力机叶片粘结
- 风力机碳纤维叶片表面冰层粘结特性试验研究
- 2023年
- 风力机叶片表面结冰会破坏叶片翼型轮廓,降低风力机发电效率。因此,开展冰层粘结特性研究可以为风力机防除冰技术研究提供参考依据。基于风力机叶片复合材料的特点,选取型号为T300的碳纤维平板为研究对象,开展表面冰层粘结特性研究。研制了一款粘结力测量装置,提出并制定了结冰样件的制作方法,探究了结冰时长、基体温度及厚度对碳纤维表面冰层粘结特性的影响。试验结果表明,结冰时长对碳纤维表面冰层切向粘结强度的影响较小;液态水通过碳纤维基体与低温环境的传热过程越慢,冰层切向粘结强度越大;传热过程中,基体材料膨胀与收缩的形变量越小,冰层切向粘结强度越高。该研究结果为深入开展风力机防除冰技术研究提供试验基础。
- 郭文峰郭文峰马剑龙李岩
- 关键词：风力机结冰碳纤维材料
- 安装角对旋转翼型结冰分布影响实验研究被引量：1
- 2019年
- 为开展风力机叶片翼型在旋转状态下不同安装角表面结冰分布规律的研究,基于自行设计建造的一种利用自然低温的结冰风洞试验系统,完成了对称翼型NACA0018在0°、10°及20°三种安装角下的结冰风洞试验,试验中选取了200 r/min、400 r/min及600 r/min三种转速,选取了6 m/s及8 m/s两种风速,并利用高速摄像机获得了叶片表面的结冰分布,拍摄时间分别设定为15 min、30 min、45 min及60 min。利用前期研究提出的一种不规则冰形评价方法,对不同工况下叶片表面的结冰冰形进行了定量分析,利用相对迎风面与绝对迎风面定性分析了不同安装角对叶片表面的结冰区域的影响。研究结果表明,安装角对叶片表面的结冰分布影响较大,同一工况下不同安装角的叶片表面结冰有较大差异,转速也是影响结冰的关键因素,而风速对结冰分布的影响较小。本研究可为风力机叶片防/除冰技术提供参考。
- 孙策姜禹许智郭文峰郭文峰李岩
- 关键词：翼型安装角结冰风洞
