基于CFD数值模拟的叶片变桨与襟翼协同控制降载方法技术

本发明专利技术公开了一种基于CFD数值模拟叶片变桨与襟翼协同控制降载的方法，包括步骤：1)变桨角度、尾缘襟翼的尾缘长度及偏转角的确定；2)叶片二维翼型的几何建模；3)计算流域的网格划分；4)边界条件及计算方法的设定；5)降载性能分析参数的选择；6)变桨与尾缘襟翼协同控制降载效果评估。本发明专利技术克服了风力机在实际工况下单独变桨响应速度慢，控制效果减弱等问题，明显改善了风力机叶片的降载性能，针对叶片翼型载荷在变桨与尾缘襟翼协同控制下的变化趋势，提出了优化控制方案，为进一步针对变桨及尾缘襟翼协同控制下实现风力机叶片降载的设计和研究提供依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新能源风力发电机组叶片的，尤其是基于cfd数值模拟叶片变桨与襟翼协同控制降载的方法。

技术介绍

1、叶片的气动特性影响着风能转化率，也决定了风力机的经济性。良好的叶片设计，会使叶片的翼型具有较佳的空气动力学性能，良好的结构和制造工艺，这样风力发电机才能稳定运行并具有较高的功率输出。

2、当前，风力发电技术的日趋成熟，风电机组的单机容量也越来越大，由此带来风力机风轮直径尺寸增大。随着柔性叶片的大型化发展，由于风力机叶片在复杂的气动力、惯性力、弹性力等耦合作用下而产生的疲劳载荷问题愈发不容忽视。这些问题会导致风力机叶片断裂或风力机损毁，严重影响风力机的安全使用寿命，造成巨大的经济损失。因此研究风力机的载荷问题，在增加风力机使用寿命及保证风力机安全稳定运行方面具有重要意义。

3、变桨控制通过控制叶片攻角改变气动特性，是一种成熟的降载控制技术。但随着叶片大型化，变桨控制技术也存在响应速度慢，控制效果减弱等局限性。面对变桨距控制的局限性，尾缘襟翼控制被认为是有效的补充技术。尾缘襟翼是一种流体控制技术。尾缘襟翼通过尾缘长度与偏转角本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于CFD数值模拟叶片变桨与襟翼协同控制降载的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于CFD数值模拟叶片变桨与襟翼协同控制降载的方法，其特征在于，步骤S1选择变桨角度即攻角α的变化范围为0～20°，尾缘长度nC的变化范围为0.1～0.3C，偏转角β的变化范围为-15～15°。

3.根据权利要求1所述的基于CFD数值模拟叶片变桨与襟翼协同控制降载的方法，其特征在于，步骤S3进行网格划分时，设置翼型的第一层网格厚度为10-5m，使其满足y+≈1的条件。

4.根据权利要求1所述的基于CFD数值模拟叶片变桨与襟翼协同控制降载的方法...

【技术特征摘要】

1.一种基于cfd数值模拟叶片变桨与襟翼协同控制降载的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于cfd数值模拟叶片变桨与襟翼协同控制降载的方法，其特征在于，步骤s1选择变桨角度即攻角α的变化范围为0～20°，尾缘长度nc的变化范围为0.1～0.3c，偏转角β的变化范围为-15～15°。

3.根据权利要求1所述的基于cfd数值模拟叶片变桨与襟翼协同控制降载的方法，其特征在于，步骤s3进行网格划分时，设置翼型的第一层网格厚度为10-5m，使其满足y+≈1的条件。

...

【专利技术属性】
技术研发人员：白冬晓，王冰，王万成，卞士瑶，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：