考虑静气弹特性的风力机叶片优化设计

摘要

风力机叶片在运行状态下受到气动弹性影响产生弯曲和扭转变形,弯曲使叶片产生一定挠度减小了叶素到旋转中心距离,扭转使叶片产生附加扭角.根据叶素动量理论和梁理论对叶片进行初步设计,以叶片输出功率和叶尖偏移量为约束,叶片弦长、扭角、铺层厚度为变量,叶片重量为目标,考虑静气弹特性对叶片的影响,采用遗传算法进行气动结构一体化优化设计.通过计算,预加应力优化设计所得结果更加合理,静气弹特性在一定程度上能提高叶片气动性能.