计及风剪效应的垂直轴风力机叶片倾角优化

• 作者: 张松 张立军 王旱祥 米玉霞 赵昕辉 马东辰
• 来源期刊: 中国石油大学学报(自然科学版)
• 关键词: 垂直轴风力机 风剪效应 叶片载荷 倾角优化 方差
• 年，卷（期）: 2018,（5）
• 所属期刊栏目: 石油机械工程
• 页码范围: 135-140
• 页数: 6页
• 分类号: K|T83
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1673-5005.2018.05.015

摘要

风剪效应易使垂直轴风力机叶片受到的载荷不均匀,造成叶片产生振动及疲劳损坏.针对一种1.5 MWH型对称翼垂直轴风力机,采用双致动盘多流管理论分析不同倾角下对应叶片的受力情况;以叶片倾角优化前后的风功率相等为目标函数,对叶片倾角进行优化计算.提出采用方差评价叶片受力不均的衡量方法.结果表明:风轮运行一周过程中,风剪效应对叶片载荷的影响主要集中在法向力载荷上.对于该1.5 MW风力机,最优叶片倾角为-7°.经过倾角优化后,一周内表征受力不均匀的最大方差由1.53降到0.96,方差平均值由0.66降到0.52,垂直轴风力机叶片受力情况得到明显改善.