无叶片风力机捕能柱涡激摆动特性及捕能效率

• 作者: 龚曙光 吴兴豪 卢海山 谢桂兰 张建平
• 来源期刊: 太阳能学报
• 学科: 工学
• 关键词: 涡激振动 固有频率 阻尼比 无叶片风力机 捕能效率 质量比
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 页码范围: 21-28
• 页数: 8页
• 分类号: TK8
• 语种: 中文
• DOI: 10.19912/j.0254-0096.tynxb.2020-0085

摘要

针对无叶片风力机捕能柱的涡激摆动特性,构建捕能柱系统简化的质量-阻尼-弹簧振动模型,推导其固有频率与捕能效率的计算式,并结合k-ωSST湍流模型和动网格方法,建立捕能柱涡激摆动的仿真模型并进行验证,探究捕能柱质量比、系统阻尼比和固有频率对其涡激摆动特性与捕能效率的影响.结果表明:捕能柱涡激摆动最大摆幅与捕能效率均发生在频率比f*≈1即锁频之处;减小捕能柱质量比与系统阻尼比可增大无叶片风力机的捕能效率;当风速增大时可通过提高系统固有频率,以增大捕能柱的摆动幅度和捕能效率,且雷诺数越大则捕能柱的最大摆幅越大.