导读:本文包含了自由涡论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:风力,自由,风轮,流速,步进,气动力,切变。
自由涡论文文献综述
许波峰,刘冰冰,冯俊恒,左潞[1]（2019）在《自由涡尾迹方法中涡核尺寸对风力机气动计算的影响》一文中研究指出涡核模型中的涡核尺寸对自由涡尾迹(free vortex wake, FVW)方法准确预估风力机气动特性至关重要,涡核尺寸包括初始涡核半径和由于耗散效应涡核半径在尾迹中的增长. FVW方法中涡线控制方程离散采用叁步叁阶预估校正格式,涡核模型采用经典Lamb-Oseen模型,并考虑了涡耗散效应和拉伸效应.首先,通过气动载荷和叶尖涡涡量平均值的分析得到初始涡核半径的取值范围;然后,根据叶尖涡耗散特性的分析,确定体现涡黏性耗散效应涡核半径增长的经验常数的取值;最后,分析了涡核尺寸对叶尖涡结构的影响,进一步验证初始涡核半径和涡黏性耗散经验常数的取值对风力机气动计算的影响.结果表明:当初始涡核半径大于50%弦长时,FVW方法收敛稳定且能准确预估风轮气动载荷;综合风轮气动载荷和叶尖涡耗散特性,初始涡核半径取60%到70%弦长为宜,且对应的涡黏性耗散经验常数取值也不同;风轮气动载荷和叶尖涡结构的准确预估主要受初始涡核半径影响,经验常数对其影响不大,而经验常数主要影响风轮下游尾流场叶尖涡的耗散特性.(本文来源于《力学学报》期刊2019年05期）
许波峰,唐植懿,袁越,赵振宙,王同光[2]（2016）在《基于自由涡尾迹模型的漂浮式风力机气动计算》一文中研究指出采用线性多步法和待定系数法建立一个新的叁步叁阶预估-校正时间步进法,用于自由涡尾迹方法离散涡线对流控制方程,该方法比现有差分格式更稳定,收敛更快。计算修正浮式平台运动对叶片入流和风轮尾迹形状的影响,建立了漂浮式风力机自由涡尾迹模型。采用该模型计算漂浮式风力机的气动性能,并与实验结果进行对比分析。研究结果表明,该模型能够准确地预估风力机稳态气动性能,并能准确地反映漂浮式平台运动对尾迹形状和气动性能的影响。(本文来源于《可再生能源》期刊2016年11期）
曹九发,王同光,柯世堂[3]（2015）在《基于自由涡尾迹方法的大型风力机动态响应和尾迹研究》一文中研究指出针对大型风力机,在当作柔性和刚性风力机时,可以通过气动和结构耦合动力学用来研究两者尾迹和载荷的区别。在设计和校核阶段,需要考虑风力机结构载荷影响的动态特性和气动性能变化。采用非定常自由涡尾迹方法计算尾迹形状和气动载荷。在考虑气动载荷、惯性载荷和重力载荷影响下,分析了叶片挥舞和摆振动态响应。采用模态法建立起风力机解耦动力学方程,并且进行数值求解该方程。结果表明:风力机考虑柔性变形后,对尾迹形状、动态响应和气动性能产生一定影响。这种柔性和刚体风力机的差异表明气动结构耦合效应对风力机的设计和性能计算具有重要意义。(本文来源于《工程力学》期刊2015年09期）
许波峰,袁越,王同光[4]（2015）在《D3PC时间步进法在风力机自由涡尾迹模型中的应用》一文中研究指出采用线性多步法和待定系数法建立一个新的叁步叁阶预估-校正(D3PC)时间步进法,用于风力机气动计算的自由涡尾迹模型中离散涡线对流控制方程.采用该方法分别分析了风力机非偏航稳态、偏航稳态和动态变桨3种工况下的气动载荷和尾迹形状的变化情况,并与实验值或其他方法进行对比.(本文来源于《中国力学大会-2015论文摘要集》期刊2015-08-16）
仇永兴[5]（2015）在《基于自由涡方法的控制过程中风轮气动特性研究》一文中研究指出低风速风场和海上风场开发的需求,促进了风力机向大型化和智能化方向发展,并对风力机设计制造水平提出了更高的要求。风力机实际运行过程中,风轮气动载荷不仅受到剪切风、偏航风、湍流与阵风的作用,而且与控制系统变桨变速调节相互影响。风轮气动特性不仅与叶片及塔架疲劳载荷紧密联系,而且与机组控制策略和发电性能直接相关。因此,研究风轮在控制过程中的气动特性,对于认识风轮气动载荷变化规律,优化风力机控制策略,提高机组设计水平具有重要的意义。为此,基于自由涡方法建立了模拟风轮非定常气动特性和涡尾迹运动特性的数值模拟方法。并且建立了风轮非定常气动载荷模型与机组动力学模型和发电机及控制系统模型耦合的计算方法。不仅研究了风轮处于剪切风、偏航风条件下的非定常气动载荷,而且研究了风轮在控制条件下,处于变桨、偏航、电网电压跌落和风速变化过程中的非定常气动、气弹特性。为了准确模拟风轮的非定常气动特性,分别基于Hess-Smith面元法、Weissinger-L升力面方法和非线性升力线方法建立了风轮气动力计算方法,并对不同方法进行了比较和分析。为了改进升力线计算的收敛性,提出了一种基于Newton-Raphson方法的升力线环量迭代算法。为了有效模拟风轮涡尾迹的运动特性,建立了基于时间步进法的自由涡尾迹计算方法,提出了一种由自由涡面和叶尖涡线构成的混合涡尾迹模型,显着提高了自由涡尾迹的计算效率。在风轮稳态运行条件下,研究了剪切风、偏航风和两者合作用对风轮气动特性的影响。研究发现,偏航剪切风条件下,风轮正偏航角会减小风剪切造成的叶根挥舞力矩波动；风轮负偏航角会进一步增大叶根挥舞力矩的波动。研究了叶片桨矩角偏差对风轮气动特性的影响。研究发现,桨矩角偏差显着增加了风轮俯仰力矩和偏航力矩的波动,不同叶片桨矩角偏差量的差值决定了风轮俯仰和偏航力矩的波幅。在风轮动态控制过程中,研究了风轮变桨、偏航、电网电压跌落和风速变化对风轮气动、气弹特性的影响,并且研究了风轮气动力变化与变桨、变速调节之间的相互作用。首先,给定了风轮桨矩角和偏航角变化时序,研究了变桨和偏航过程中风轮气动力的变化规律。研究发现,风轮变桨过程中涡尾迹的运动以及尾涡环量强度的滞后变化是造成叶片气动力过度变化的主要原因；风轮偏航过程中的气动力,不仅受到偏航风的影响还受到偏航运动引起的相对速度变化的作用。然后,建立了基于自由涡方法的气动载荷模型与MATLAB/Simulink平台的发电机及控制系统模型耦合计算的方法,研究了电网电压跌落对控制条件下风轮气动特性的影响。研究发现,电网电压极短时间的跌落会引起风轮气动力较大幅度、较长时间的波动。叶片推力和叶根挥舞力矩在电网电压跌落过程中波幅较大,叶根摆振力矩波幅较小。最后,建立了基于自由涡方法的气动载荷模型与风力机动力学模拟软件FAST耦合计算的方法,研究了阵风和极端风切变过程中,风轮气动、气弹特性与机组变桨、变速控制之间的相互作用。研究发现,阵风和极端风切变过程中,由于风力机变桨调节的滞后,可能出现桨矩角调节目标与风速变化过程相反的情况,从而进一步增加风轮及叶片气动载荷极值,并导致叶片和塔架较大变形。(本文来源于《华北电力大学》期刊2015-06-01）
仇永兴,康顺[6]（2015）在《基于自由涡方法的风轮偏航气动特性研究》一文中研究指出采用非线性升力线方法和时间精确自由涡方法,对风切变条件下风轮的偏航气动特性进行了非定常数值模拟。为了改善非线性升力线方法的计算收敛性,提出了基于Newton-Raphson方法的环量方程迭代算法。建立了一种包含粘性涡核并由自由涡面和叶尖涡线构成的改进尾迹模型,可以提高尾迹的计算精度和效率。以NREL Phase VI风力机和Tj?reborg风力机为算例,分别对均匀风和切变风条件下、风轮处于不同偏航角时的气动力进行计算,并与测量值进行了比较。分析了风切变和偏航风对风轮气动特性产生影响的主要因素及风轮气动特性的变化规律。结果表明:计算方法可以有效模拟风切变条件下风轮偏航气动特性;在风切变条件下,偏航会增加叶片扭矩的波动,当风轮处于正偏航角时,叶片挥舞力矩的波动减弱,处于负偏航角时,挥舞力矩波动增强。(本文来源于《空气动力学学报》期刊2015年02期）
李鹏[7]（2015）在《浮力筒自由涡激运动试验研究》一文中研究指出在海洋工程领域,对立管和海底管道等圆柱状结构的涡激振动现象及机理的研究正日趋完善,但对近年来才刚发现的Spar、TLP和浮力筒等结构的涡激运动现象研究还较少。涡激运动会增加和平台相连的锚链和立管的疲劳破坏,缩短后者的总体疲劳寿命。正确认识和描述涡激运动特性,对于海洋结构物及其锚泊系统和立管的设计来讲非常重要,对保证海洋结构物服役期间的安全运行和经济效益有重要意义。本文开展了浮力筒自由涡激运动模型试验研究,制作了叁个不同尺寸的浮力筒模型,在拖曳水池进行模型拖曳试验测量不同来流速度下浮力筒的六自由度运动。主要对浮力筒顺流向运动、横向运动和艏摇运动的时间-位移曲线、运动轨迹、频率、幅值等进行了分析。首先,对顺流向和横向涡激运动特性进行了分析,试验发现当约化速度较小时浮力筒主要发生顺流向运动而横向运动较小且不规则,此时X-Y运动轨迹也显得较为杂乱。当约化速度较大时,顺流向和横流向运动时间-位移曲线都较为规则,浮力筒运动轨迹呈现明显的“8”字形。发现浮力筒运动频率既不等于其运动固有频率,也不等于静止圆柱绕流漩涡脱落频率,且随约化速度增大几乎成线性增大,但也出现了连续几个约化速度下运动频率相等的情况。试验中发现顺流向运动频率为横流向运动频率的2倍,有些工况下还出现了等于单倍横流向运动频率和一些低频分量。当约化速度较低时,横流向运动时间-位移曲线较为杂乱,运动频率也出现了多个频率分量,当约化速度较大时横流向运动时间-位移曲线规则稳定,运动频率单一。分析了不同直径浮力筒无量纲运动均方根幅值随约化速度的变化趋势,发现小直径浮力筒运动幅值随在整个试验约化速度范围内保持在较高水平。中直径浮力筒顺流向运动幅值先随约化速度迅速增大,而后保持在较高水平,横流向运动出现了“双峰”现象,且两个峰值大小几乎相当,当约化速度大于10以后横流向运动幅值保持不变。通过大直径浮力筒试验我们发现当约会速度小于3时主要发生顺流向运动,横流向运动幅值很小。当约会速度约等于3时顺流向运动出现一个峰值,当约会速度继续增大,横流向运动幅值迅速增大到某一值并保持稳定,而顺流向运动幅值则出现先减小再迅速增大的过程。其次,对浮力筒艏摇运动特性进行了研究,发现当流速较小时艏摇运动频率是单一的,当流速增大后艏摇运动开始出现两个频率,这两个运动频率均随约会速度增大而增大,也出现了几个不同约化速度下艏摇运动频率相等的情况。把艏摇运动频率和顺流向及横流向运动频率作对比,我们发现叁者之间有着密切的关系。还对叁个不同直径浮力筒艏摇运动幅值随约化速度变化规律进行了研究分析。最后,对浮力筒涡激运动拖曳力系数进行了计算,并和圆柱静止绕流阻力系数进行对比。发现圆柱形浮力筒涡激运动时拖曳力系数比静止圆柱绕流拖曳力增大了约100%。总之,本文通过模型试验对不同来流速度下浮力筒的涡激运动现象进行了多方面的研究和总结,为后续对圆柱形结构的涡激运动现象更深入的研究提供了参考。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2015-01-01）
仇永兴,康顺[8]（2014）在《基于自由涡的风轮失谐气动特性研究》一文中研究指出采用一种改进的自由涡方法研究了风切变条件下,叶片安装角存在偏差的失谐风轮的气动特性。计算方法由模拟叶片气动力的非线性升力线法和模拟尾迹涡运动的时间精确自由尾迹法构成。以某2.5 MW风力机为例,计算了功率曲线和叶片气动力分布,并与Bladed软件和CFD计算结果进行了比较。研究了切变风条件下,不同叶片安装角偏差量,风轮推力、扭矩、偏航力矩和俯仰力矩的变化。结果表明,所采用的计算方法是准确有效的。风轮叶片安装角偏差,对风轮推力和扭矩影响较小,对风轮偏航和俯仰力矩影响较大。不同叶片安装角偏差量相反,会显着增加风轮偏航和俯仰力矩波动。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2014年10期）
李奇龙,牛争鸣,王捷[9]（2014）在《基于准自由涡分布的阻塞旋流泄洪洞流场分析》一文中研究指出为解决高坝泄洪建筑物亟待解决的高速水流问题,提出新型的阻塞旋流泄洪洞。采用试验研究和理论分析相结合的方法,对该类泄洪洞在不同阻塞体型下的流态、泄流量、壁面压强、空腔直径、旋流角和流速等水力特性进行研究,并在此基础上基于准自由涡分布理论对旋流流场进行分析。结果表明,阻塞有利于改善旋流洞内流态,增大壁面压强,可大大减小空化可能性;阻塞使旋流空腔半径减小,旋流角增大,同时阻塞处水流急剧紊动,提高了水流消能率;阻塞可减小泄流能力是其不利之处。依据水流流动的形成机理分析和试验实测流速分布特点,基于准自由涡分布规律对切向流速进行分析,得到相关参数;建立了壁面压强、旋流角、空腔直径、泄流量与切向流速分布参数等水力特性间的关系式和相对轴向流速的计算表达式,并通过试验实测数据验证了旋流准自由涡运动规律的正确性。研究成果可为阻塞旋流泄洪洞的研究与应用提供参考。(本文来源于《四川大学学报(工程科学版)》期刊2014年05期）
许波峰,王同光[10]（2013）在《一种风力机气动计算的全自由涡尾迹模型》一文中研究指出采用全自由方式建立风力机尾流场的涡尾迹模型,引入"虚拟周期"的概念,并发展一种自适应松弛因子方法,从而改善了自由尾迹迭代的稳定性,提高了迭代收敛速度。利用建立的自由涡尾迹模型,计算了风力机叶片的尾流场结构、气动性能及叶片载荷,并与实验结果进行了对比分析。结果表明,尖速比越大,自适应松弛因子方法对缩小模型计算时间越有效;全自由涡尾迹模型能准确给出风力机尾流场的结构,包括尾迹的扩张以及叶尖涡和叶根涡的产生、发展和耗散的过程,风轮扭矩与实验数据吻合;叶片载荷分布的计算结果在低风速下与实验值基本一致,但是在大风速下差别较大,说明需要一个准确的失速模型。(本文来源于《计算力学学报》期刊2013年06期）
自由涡论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
采用线性多步法和待定系数法建立一个新的叁步叁阶预估-校正时间步进法,用于自由涡尾迹方法离散涡线对流控制方程,该方法比现有差分格式更稳定,收敛更快。计算修正浮式平台运动对叶片入流和风轮尾迹形状的影响,建立了漂浮式风力机自由涡尾迹模型。采用该模型计算漂浮式风力机的气动性能,并与实验结果进行对比分析。研究结果表明,该模型能够准确地预估风力机稳态气动性能,并能准确地反映漂浮式平台运动对尾迹形状和气动性能的影响。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
自由涡论文参考文献
[1].许波峰,刘冰冰,冯俊恒,左潞.自由涡尾迹方法中涡核尺寸对风力机气动计算的影响[J].力学学报.2019
[2].许波峰,唐植懿,袁越,赵振宙,王同光.基于自由涡尾迹模型的漂浮式风力机气动计算[J].可再生能源.2016
[3].曹九发,王同光,柯世堂.基于自由涡尾迹方法的大型风力机动态响应和尾迹研究[J].工程力学.2015
[4].许波峰,袁越,王同光.D3PC时间步进法在风力机自由涡尾迹模型中的应用[C].中国力学大会-2015论文摘要集.2015
[5].仇永兴.基于自由涡方法的控制过程中风轮气动特性研究[D].华北电力大学.2015
[6].仇永兴,康顺.基于自由涡方法的风轮偏航气动特性研究[J].空气动力学学报.2015
[7].李鹏.浮力筒自由涡激运动试验研究[D].哈尔滨工程大学.2015
[8].仇永兴,康顺.基于自由涡的风轮失谐气动特性研究[J].工程热物理学报.2014
[9].李奇龙,牛争鸣,王捷.基于准自由涡分布的阻塞旋流泄洪洞流场分析[J].四川大学学报(工程科学版).2014
[10].许波峰,王同光.一种风力机气动计算的全自由涡尾迹模型[J].计算力学学报.2013
论文知识图
