水平轴风力机叶片的气弹颤振分析

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气动力模型对风力机颤振分析结果有决定性的影响,本文研究了水平轴风力机旋转叶片的二元三自由度翼型的准定常气动力模型。在一定的误差容许范围内,此准定常气动力模型可以用来计算水平轴风力机桨叶在任意初始攻角下的定常载荷屈曲分析、动稳定性颤振分析和响应分析。对于初始有效攻角不大的情况下,可以采用机翼的非定常气动力代替准定常气动力中的自激振动力项,进行风力机叶片的颤振分析。文中运用线性复特征值颤振分析的基本方法,对NREL PhaseⅥ型5m叶片和南航NH1500型40.5m叶片进行经典颤振分析。计算结果表明,NREL叶片扭转刚度很大,叶片发生经典弯扭耦合颤振需要很大的来流风速。NH1500叶片由于根部加强,叶片低阶不会发生颤振失稳,高阶动态失稳也需要很大的风速。此种方法可以用于高效计算风机叶片的经典颤振临界值。
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