排灌机械工程学报

作者：方玉财,*,高志鹰,闫萌萌,陈永艳,

单位：1. 内蒙古工业大学能源与动力工程学院, 内蒙古 呼和浩特 010051; 2. 风能太阳能利用技术教育部重点实验室, 内蒙古 呼和浩特 010051

关键词：风轮,挥舞振动,动网格,压力脉动,数值模拟

基金：国家自然科学基金资助项目(51866012、51366010);内蒙古自治区自然科学基金重大项目(2018ZD08)

为了研究水平轴风力机叶片挥舞振动后风轮尾迹流场特性的变化规律,以某NACA翼型风轮为研究对象,通过自定义UDF代码及采用动网格技术成功控制了叶片振型,使得风轮在三维旋转的同时做垂直于旋转面的挥舞运动.数值模拟中利用Fluent计算平台对风轮尾迹速度场、涡量场及压力脉动特性进行研究.研究结果显示:施加振动后风轮在1个旋转周期内均会在叶中附近产生相对速度增益区、叶尖处会产生速度亏损区域,从而使叶片受力更加不均匀,出现较大压差,加速叶片的损坏与断裂;施加挥舞振动后叶尖处涡量强度增加,叶尖涡的脱落有所延迟;施加振动前后压力脉动均呈现周期性波动,且在径向0.5 m处压力脉动波动最为明显.通过引入新的非定常因素,揭示挥舞振动对风轮尾迹流场特性影响规律,使数值模拟结果更加逼近风力机实际运行状态,对风力机叶片设计具有指导意义.

来源：2020年第4期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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