水平轴风力机叶片动态失速气动阻尼分析

摘要

通过对风力机叶片翼型截面进行稳态气动力分析和叶片结构动力学模态分析，创建风力机叶片稳态气动阻尼分析方法。在此基础上，结合Von Karman三维随机湍流风场模型和Beddoes-Leishman动态失速模型，创建风力机叶片Leishman 动态失速模型，创建风力机叶片动态气动阻尼分析模型。从而在准确计算叶片动态气动阻尼的基础上，将其与结构阻尼一同引入叶片结构动力学运动方程，充分考虑气动阻尼对叶片结构动力响应的影响，构建一个比较合理的风力机叶片动态响应分析模型。采用创建的叶片气动阻尼分析模型和动态响应分析模型比较计算了一台1.5MW变速变桨型风力机叶片稳态和动态气动阻尼，以及考虑气动阻尼和不考虑气动阻尼情况下，叶片结构动态响应的不同。本文以容易引发叶片失速振动的负气动阻尼为分析重点，为风力机叶片的气动优化和抑振设计提供较准确的现实依据。