《大型風力機分裂葉尖流動控制問題研究》是依託南京航空航天大學，由張震宇擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：大型風力機分裂葉尖流動控制問題研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張震宇
- 依託單位：南京航空航天大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
為了有效提高大型水平軸風力機的空氣動力效能，本項目擬利用數值計算、理論分析和風洞實驗等方法對風力機葉片分裂葉尖布局進行綜合研究。針對分裂葉尖對於風力機葉片流動的控制特性與機理、葉尖渦系的複雜空間結構、渦系與葉片相互作用對流動控制的影響等問題，項目組擬分別對有分裂葉尖的風力機葉片繞流的模擬與驗證、葉尖渦系的結構與控制機理的關係以及氣動布局資料庫建設等內容展開研究。通過上述研究，本項目結合風力機氣動分析、數值計算和低速風洞試驗等方面的技術力量，力圖獲得關於分裂葉尖在大型水平軸風力機葉片上的流場細節信息、闡述葉尖渦系在尾流中的結構和複雜發展過程，揭示該布局在葉尖旋轉流動中的控制機理，完整解釋此布局在風力機葉片流動中增升減阻的效果。
結題摘要
課題圍繞大型水平軸風力發電機葉片的空氣動力特性與風能輸出效能，利用數值計算、理論分析和氣動實驗等方法對給定風力機葉片分裂葉尖布局的氣動特性進行了綜合研究。課題組利用數值模擬方法針對風力機的不同葉尖形式對葉片能量輸出的影響、分裂葉尖對於風力機葉片流動的控制特性與機理、葉尖渦系的複雜空間結構、渦系與葉片相互作用對流動控制的影響等問題分別進行了預測研究，對其中重點相關內容進行了縮比實驗驗證，並在此基礎上進行了葉尖氣動布局資料庫和分析與實驗平台的建設。項目利用同期開發的葉片快速氣動分析算法和高效遺傳算法實現了葉尖幾何外形的多目標全局最佳化，並獲得了滿足給定約束條件的最優解集。 通過上述研究，本項目結合風力機氣動分析、數值計算和低速風洞試驗等方面的技術力量，獲得了分裂葉尖在大型水平軸風力機葉片上的流場細節信息、清楚的描述了葉尖渦系在尾流中的結構和複雜發展過程，揭示該布局在葉尖旋轉流動中的控制機理，比較完整地解釋此布局在風力機葉片流動中增效作用，對於大型風力機葉尖幾何布局的設計具有積極的指導意義。
