一种风电叶片参数化建模的方法技术

技术编号:46198701 阅读:24 留言:0更新日期:2025-08-22 18:56
本发明专利技术公开一种风电叶片参数化建模的方法,属于风电叶片优化设计技术领域,风电叶片参数化建模的气动外形变量参数建模是在选定翼型基础上合理地描述出弦长、扭角、厚度和预弯的分布特性;所述结构铺层变量参数建模是以主梁中心面为基准构建而成,所述主梁中心面是连接叶片各截面的主梁中心线及叶片根部垂直线形成的光顺曲面,在叶片坐标系下固定在叶片各截面的最大厚度位置处;所述结构铺层变量参数建模的承载构件包括叶片的主梁、尾缘梁、腹板和叶根加强层。本申请将多达上百个叶片的结构设计变量减化为几十个,设计变量减少了一大半,在确保风电叶片参数化建模计算精度的基础上,大大提高了计算效率,降低了风电叶片优化设计的难度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种风电叶片优化设计,具体是涉及一种风电叶片参数化建模的方法


技术介绍

1、在风电叶片优化设计中,目前主流的双腹板加主梁叶片结构型式,是以截面为设计单元,需要优化的变量包括蒙皮、主梁、前缘梁、尾缘梁、腹板、夹芯层等的位置、厚度和宽度,再计入数十个关键截面位置,整个叶片的结构设计变量将多达上百个,因此在结构优化时必须予以简化。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种简化的风电叶片参数化建模的方法。

2、为解决上述技术问题,本专利技术所采用的技术方案是:

3、一种风电叶片参数化建模的方法,包括气动外形变量参数建模和结构铺层变量参数建模,所述气动外形变量参数建模是在选定翼型基础上合理地描述出弦长、扭角、厚度和预弯的分布特性,并要使外形光顺无奇异;所述结构铺层变量参数建模是以主梁中心面为基准构建而成,所述主梁中心面是连接叶片各截面的主梁中心线及叶片根部垂直线形成的光顺曲面,在叶片坐标系下固定在叶片各截面的最大厚度位置处;所述结构铺层变量参数建模的承载构件包括叶片的主梁、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种风电叶片参数化建模的方法,包括气动外形变量参数建模和结构铺层变量参数建模,其特征在于:所述气动外形变量参数建模是在选定翼型基础上合理地描述出弦长、扭角、厚度和预弯的分布特性,并要使外形光顺无奇异;所述结构铺层变量参数建模是以主梁中心面为基准构建而成,所述主梁中心面是连接叶片各截面的主梁中心线及叶片根部垂直线形成的光顺曲面,在叶片坐标系下固定在叶片各截面的最大厚度位置处;所述结构铺层变量参数建模的承载构件包括叶片的主梁、尾缘梁、腹板和叶根加强层。

2.根据权利要求1所述的风电叶片参数化建模的方法,其特征在于:所述主梁从叶根到叶尖采用等宽设计,主梁的厚度在工程上近似服从梯...

【技术特征摘要】

1.一种风电叶片参数化建模的方法,包括气动外形变量参数建模和结构铺层变量参数建模,其特征在于:所述气动外形变量参数建模是在选定翼型基础上合理地描述出弦长、扭角、厚度和预弯的分布特性,并要使外形光顺无奇异;所述结构铺层变量参数建模是以主梁中心面为基准构建而成,所述主梁中心面是连接叶片各截面的主梁中心线及叶片根部垂直线形成的光顺曲面,在叶片坐标系下固定在叶片各截面的最大厚度位置处;所述结构铺层变量参数建模的承载构件包括叶片的主梁、尾缘梁、腹板和叶根加强层。

2.根据权利要求1所述的风电叶片参数化建模的方法,其特征在于:所述主梁从叶根到叶尖采用等宽设计,主梁的厚度在工程上近似服从梯形分布,主梁的厚度用6个变量描述,包括吸力面根部上升角、吸力面铺层厚度、吸力面尖部下降角、压力面根部上升角、压力面铺层厚度和压力面尖部下降角。

3.根据权利要求1所述的风电叶片参数化建模的方法,其特征在于,所述弦长的分布,弦长从叶根到叶尖为先变大再缩小的形式,最大弦长通常位于0.2—0.25倍叶片长度之间,弦长分布平顺,采用了3阶多项式来描述:式中,为无量纲展向位置;为无量纲弦长,cmax为最大弦长,预先给出;各项系数通过求解如下方程组来求得:

4.根据权利要求1所述的风电叶片参数化建模的方法,其特征在于,所述扭角的分布为单调递减曲线,根部的扭角变化较大,主要由于此处入流角较大,需要较大的扭角来减小分离范围...

【专利技术属性】
技术研发人员:张永康张颖范永春刘东华赵大文高航沈义俊熊辉
申请(专利权)人:广东工业大学
类型:发明
国别省市:

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