气动力和离心力对风力机叶片应力影响研究

• 作者: 赵元星 汪建文 张立茹 刘珍 白叶飞
• 来源期刊: 太阳能学报
• 关键词: 风力机 数值模拟 应力分析 气动力 离心力
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 页码范围: 225-232
• 页数: 8页
• 分类号: TK89
• 语种: 中文
• DOI: 10.19912/j.0254-0096.tynxb.2020-1004

摘要

针对自行研制的NACA4415翼型水平轴风力机,通过流固耦合的数值模拟计算方法,考虑气动力和离心力以及两者耦合作用,选取叶片最大弦长、中部弦长、气动中心线展向以及最大应力点位置,分析风力机叶片在不同工况下的应力特性分布规律.结果表明:在气动力作用下,叶片相同弦长位置处迎风面应力小于背风面应力,且随尖速比和入流风速增大而增大,最大应力点位置随着尖速比增大沿翼展向外且靠近叶片前缘方向延伸;在离心力作用下,叶片相同弦长位置处迎风面应力大于背风面应力,且随尖速比增大而增大,而最大应力点均在叶根最大弦长位置(9.93 mm,10.80 mm,-126.33 mm);在耦合作用下,叶片相同弦长位置处迎风面应力大于背风面应力,随尖速比和入流风速增大而增大,且依次大于气动力和离心力产生的应力,而最大应力点均在叶根最大弦长位置.仿真结果对于风力机翼型的选择及优化设计具有重要的理论意义及参考价值.