导读:本文包含了风力机模拟论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:垂直轴风力机,叶尖速比,双层风轮,反转
风力机模拟论文文献综述
徐文浩,邱展,喻伯平,王福新[1]（2019）在《双层反转垂直轴风力机的流场特性数值模拟》一文中研究指出针对由垂直轴风力机运行过程中的动态失速问题所导致的功率系数较低的问题,提出双层反转构型的垂直轴风力机.通过在传统垂直轴风力机内侧设置反转向辅助叶片的方式,改善垂直轴风力机流场,从而提高其功率系数.将该风力机与传统垂直轴风力机进行计算流体动力学数值模拟对比分析,研究不同叶尖速比情况下两者流场特性的差异以及双层风力机内外层风轮起始运转相位差的影响.通过计算得到的内层辅助叶片的时均扭矩系数为正,不需要额外功率输入.外层叶片的扭矩系数结果表明,采用这种构型会降低叶片上游区域扭矩系数的峰值,同时大幅提高下游区域扭矩系数,从而实现时均发电效率的提高.对流场中涡系结构进行分析,结果表明,功率系数提升的原因是内层辅助叶片的反向旋转抑制了主叶片的动态失速.特别是当叶尖速比为1.85时,在初始相位差为90°的对比算例中,与传统垂直轴风力机相比,新构型下的叶片时均扭矩系数提高了43.92%.(本文来源于《浙江大学学报(工学版)》期刊2019年11期）
宋力,党永利,谢晓凤,郭枭,田瑞[2]（2019）在《基于流固耦合的风力机叶片模拟分析》一文中研究指出文章选取风轮直径为2 m的水平轴风力机为研究对象,采用数值模拟计算的方法研究叶片在不同工况下的位移及应力/应变。研究结果表明:气动载荷使叶片产生挥舞方向的变形,且在展向上有较大幅度的位移;随着风轮转速的增加,叶片的位移有明显的增加,沿弦向前缘压力大于后缘的压力,沿展向叶根处变形要小于叶尖。(本文来源于《可再生能源》期刊2019年10期）
端和平,许昌,李林敏,雷娇,韩星星[3]（2019）在《基于对称山丘地形与风力机耦合的流场数值模拟研究》一文中研究指出复杂地形与风力机耦合诱导的流场较平坦地形下的风场流动特性更为复杂。基于致动盘理论和RANS方法,文章针对对称山丘地形与单台风力机间诱导流场的耦合作用,选取对称山丘地形的迎风山脚、迎风面、迎风半山坡、山顶以及背风半山坡5种布机方案进行研究。通过分析上述5种方案下所对应的风力机尾流区不同距离的轮毂高度处的径向风速与湍流强度的分布,以及山丘绕流与风力机尾流特性的相互影响,分析不同排布方案的影响,为复杂地形风电场尾流研究与风力机排布提供理论支持。(本文来源于《可再生能源》期刊2019年09期）
魏德志,黄扬,万德成[4]（2019）在《动态入流下带控制系统风力机的气动特性模拟》一文中研究指出采用基于OpenFOAM开源类库开发的ALMwindFarmFoam求解器,结合致动线模型与大涡模拟方法对动态入流下NREL 5MW风机的气动特性进行数值模拟,研究在改进的转矩控制和PI变桨控制作用下,风力机的转速、转矩、输出功率及叶片气动载荷对动态变化入流风速的响应特性,并通过与未施加控制风力机输出结果的对比,探究控制系统对风力机运行的影响。数值模拟结果表明:控制系统作用下,风轮转速、气动转矩和输出功率均能较好地达到设定的运转水平,但在风速增加至额定风速的过程中,上述参数的响应存在一定的迟滞;此外,风轮叶片所受气动载荷也由于控制系统的调节明显降低。(本文来源于《第叁十届全国水动力学研讨会暨第十五届全国水动力学学术会议论文集(下册)》期刊2019-08-16）
程浩,杜广生,王京盈,白文彬[5]（2019）在《海上大型风力机功率特性的数值模拟研究》一文中研究指出为了研究风力机塔影效应及大气现象引起的风切变现象对风力机输出功率的影响,以NREL 5MW风力机研究对象,采用数值模拟的方法研究风力机的气动特性。首先,利用实验数据验证了数值方法的可靠性,数值预测误差控制在5%以内。然后,分别研究了均匀来流和风切变下的风轮与整机瞬态气动特性,研究表明,塔影效应会使风力机在一个旋转周期出现3次明显压力脉冲,导致风力机气动载荷发生改变,使风力机平均功率更低。而风切变对塔影效应产生的压力脉冲在一定程度上有着缓解作用。(本文来源于《2019年全国工业流体力学会议论文集》期刊2019-08-10）
朱呈勇,王同光,邵涛[6]（2019）在《水平轴风力机叁维旋转效应数值模拟研究》一文中研究指出采用带转捩的k-ω SST湍流模型,求解RANS方程获得对风工况下风力机叶片周围的流场,使用inverse BEM方法后处理获取局部动压和局部迎角,并对叶片叁维旋转流动进行详细分析。数值模拟结果在低速轴扭矩、剖面载荷系数、压力分布等方面都与实验值吻合得较好。为提供较深入的关于叁维旋转效应物理机理的理解,与相似入流条件下二维流动进行比较,详细讨论叁维旋转效应对剖面载荷和流场结构的影响极其成因,研究表明叁维旋转效应在叶根分离区影响显着,对剖面延迟分离有明显作用。(本文来源于《太阳能学报》期刊2019年06期）
贾双林,王紫阳,屈衍聪,刘坤,周修宇[7]（2019）在《风力机叶片结构设计与数值模拟》一文中研究指出采用CFD技术对NACA0018型、NACA63A010型、NACA4412型、NACA23012型4种代表性翼型进行仿真分析,得出其单叶片翼型的压力场、速度场、升力系数和阻力系数变化情况,并对仿真过程中得到的曲线进行分析,得到4种翼型在不同风速工况下的气动特性因数。采用4种翼型中气动性能最优的NACA0018翼型,作为风力机叶片的截面翼型,借助MATLAB和SolidWorks软件完成风力机叶片结构建模。(本文来源于《机床与液压》期刊2019年11期）
周伟,叶舟,王治红,李春[8]（2019）在《水平轴风力机分裂翼型气动特性数值模拟》一文中研究指出为提高水平轴风力机的风能利用率,以NREL S809为原始翼型研究了分裂翼型缝道相对位置和缝道相对宽度对翼型流场结构、翼型气动性能、升力和阻力特性的影响。结果表明:分裂翼型缝道会对翼型周围涡的发展与变化产生影响,不仅能明显改善翼型的失速特性,还提高了翼型的气动性能;缝道相对位置为40/90、缝道相对宽度为1.0%时分裂翼型的升力系数达到最大,与原始翼型相比,其升力系数提高约10.797%,分裂作用对于提高翼型气动性能的效果较佳。(本文来源于《动力工程学报》期刊2019年06期）
任会来[9]（2019）在《基于致动盘方法的多台风力机尾流数值模拟研究》一文中研究指出由于风力机运行过程中对来流动能的吸收,其下游风速降低,湍流强度增加,这种现象被称为尾流效应。尾流效应会造成风电场发电功率的降低以及叶片载荷的上升,因此对尾流效应进行深入研究有利于风电场的选址工作和安全有效的运行。相对于传统线性方法计算尾流流场精度不足的问题,非线性的CFD方法有较高的精度并可以很好的捕捉复杂的流动状况。实际风电场范围较大,而风力机的尺寸较小,这增加了网格分辨率的跨度,也加大了计算量。因此选用能够平衡计算时间和精度的RANS方法,工程上常用的k-ε湍流模型和致动盘方法对单台和多台风力机尾流流场进行计算。对标准k-ε湍流模型进行改进,以适应单台和多台风力机尾流的模拟。针对标准k-ε湍流模型计算风力机尾流时,速度恢复过快的问题,同时增加湍动能源项和耗散率源项,并使耗散率源项参数沿径向呈抛物线分布,从而提高单台风力机模拟精度。针对固定源项不能考虑来流条件变化的问题,提出了可变源项方法,使之可以适应来流条件的变化,从而高多台风力机模拟的精度。以平坦地形为研究对象,讨论了边界条件、湍流模型参数和网格变化对流场的影响。风力机处于大气边界层流场内,准确的模拟大气边界层流场是提高风力机尾流模拟精度的保证。通过对叁种来流边界条件和四组湍流模型参数进行讨论,确定了使来流具有自保持性的边界条件和湍流模型参数。对网格划分方式进行了讨论,发现垂直方向第一层网格高度及其递增比例对计算影响较小。以单台风力机尾流为研究对象,采用改进k-ε湍流模型进行了计算。通过网格无关性验证,确定了采用致动盘方法时的网格划分方式。在多种来流条件和运行工况下,对Nibe-B、Dawin、Sexbierum和GH四种风力机的尾流流场进行计算,结果表明,改进的k-ε湍流模型的计算误差低于同类k-ε湍流模型和一种kk-ω SST湍流模型约0.6%～5.25%,接近于LES方法。随后定性分析了两台风力机在串列和错列排布方式下,尾流流场速度和湍动能的变化特点。以多台风力机尾流为研究对象,采用可变源项方法进行了计算。通过讨论致动盘厚度和流向网格递增比例变化对网格数量的影响,确定了多台风力机模拟时,流向网格的划分方式。针对下游风力机无法确定来流的问题,提出了在复杂尾流条件下,以致动盘处平均速度为基础,依照功率曲线反推来流风速的方法。采用可变源项方法对Horns Rev以及Lillgrund海上风电场进行了计算,结果表明,提出的方法可以准确计算下游风力机的来流,可变源项方法的计算误差低于同类k-ε湍流模型0.49%～3.55%。与LES模型结果平均误差范围相近。(本文来源于《华北电力大学(北京)》期刊2019-06-01）
张亚光[10]（2019）在《基于大涡模拟的单台大型风力机尾流特性研究》一文中研究指出风能作为可再生清洁能源,在能源发展结构中的作用越来越重要。风力机的尾流效应增加下游风力机的气动载荷、影响下游风力机的发电效率。大气稳定性的变化导致风速、风向、温度等发生变化,从而影响风场中风力机的尾流特性。研究风力机在不同稳定度大气下运行的尾流特性对研究新型风力机和合理利用风资源有重要指导作用。本文采用开源软件OpenFOAM,耦合大涡模拟与致动线方法,结合大气边界层流动理论,分别对均匀入流与不同稳定度大气边界层中的单台风力机进行数值模拟,分析风力机的尾流特性。(1)根据大气边界层中速度、位温、热通量等分布的不同,模拟生成不同稳定度大气边界层,分析了大气边界层流场的结构及其风速脉动特性。结果表明,中性大气下湍动能与相干湍动能达到的水平最大,总体的脉动效应大于稳定大气;低空急流改变了典型稳定大气的垂直风剪切,湍流相干结构不明显,湍流的发展被抑制。(2)使用叁种亚格子模型模拟了均匀入流条件下单台风力机在不同叶尖速比运行时,流场内速度、湍流、涡结构等的变化特征。模拟结果表明,对于所使用的叁种亚格子模型,在不同叶尖速比下,能预测出相似的尾流效应,亚格子模型的选择对尾流的模拟影响较小;ν_(SGS)=0时,求解过程只有数值耗散,仍能获得很好的模拟结果;验证了使用AL-LES方法预测风力机尾流非定常流动特性的可行性。(3)基于所模拟的叁种稳定度大气边界层,采用Lagrangian动力亚格子模型探讨不同大气稳定度风场内风力机的尾流特性。对尾流中剪切应力与湍动能进行分析,结果表明,大气稳定度的增加降低了风力机尾流的湍流强度和剪切应力。对于叁种大气状态,切应力在风轮扫掠面上部叶尖附近轴向脉动速度与垂向脉动速度呈现负相关,在下部叶尖附近呈现正相关;随着尾流向下游发展,切应力幅值变小,轴向脉动速度与垂向脉动速度的相关性减弱。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2019-05-30）
风力机模拟论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
文章选取风轮直径为2 m的水平轴风力机为研究对象,采用数值模拟计算的方法研究叶片在不同工况下的位移及应力/应变。研究结果表明:气动载荷使叶片产生挥舞方向的变形,且在展向上有较大幅度的位移;随着风轮转速的增加,叶片的位移有明显的增加,沿弦向前缘压力大于后缘的压力,沿展向叶根处变形要小于叶尖。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
风力机模拟论文参考文献
[1].徐文浩,邱展,喻伯平,王福新.双层反转垂直轴风力机的流场特性数值模拟[J].浙江大学学报(工学版).2019
[2].宋力,党永利,谢晓凤,郭枭,田瑞.基于流固耦合的风力机叶片模拟分析[J].可再生能源.2019
[3].端和平,许昌,李林敏,雷娇,韩星星.基于对称山丘地形与风力机耦合的流场数值模拟研究[J].可再生能源.2019
[4].魏德志,黄扬,万德成.动态入流下带控制系统风力机的气动特性模拟[C].第叁十届全国水动力学研讨会暨第十五届全国水动力学学术会议论文集(下册).2019
[5].程浩,杜广生,王京盈,白文彬.海上大型风力机功率特性的数值模拟研究[C].2019年全国工业流体力学会议论文集.2019
[6].朱呈勇,王同光,邵涛.水平轴风力机叁维旋转效应数值模拟研究[J].太阳能学报.2019
[7].贾双林,王紫阳,屈衍聪,刘坤,周修宇.风力机叶片结构设计与数值模拟[J].机床与液压.2019
[8].周伟,叶舟,王治红,李春.水平轴风力机分裂翼型气动特性数值模拟[J].动力工程学报.2019
[9].任会来.基于致动盘方法的多台风力机尾流数值模拟研究[D].华北电力大学(北京).2019
[10].张亚光.基于大涡模拟的单台大型风力机尾流特性研究[D].兰州理工大学.2019