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| 1 | 低风速适用型水平轴风力机气动性能优化与试验显示文摘为开发低风资源适用型风力机,以100 W水平轴风力机为研究对象,分析不同设计叶尖速比和设计攻角对风轮变风况气动性能的影响;考虑低风速地区风资源数据统计特点,以提高年发电量和降低启动风速为目标,以设计叶尖速比、设计攻角、叶片弦长和扭角为变量,采用NSGA-II算法进行全局多目标气动寻优;开展风力机性能测试试验。结果表明,优化后年发电量提高了9.14%,风轮启动转矩提高了9.62%;在不同负载条件下,优化叶片功率输出均有明显提高,启动风速由3.84 m/s降低到3.03 m/s;该方法避免设计陷入局部优化,提供一种低启动风速与高功率输出矛盾解决方案,为低风速水平轴风力机设计与应用提供重要参考。 | 唐新姿 孙松峰 李鹏程 陆鑫宇 彭锐涛 | 2018 | 农业工程学报2018,34,12: | 4 |
| 2 | 考虑气动弹性的风力机叶片外形优化设计显示文摘针对气动弹性对风力机性能的影响,引入叶片受载时的扭转角,建立了考虑气动弹性的风力机空气动力学模型。在此基础上,提出了以额定风速下风能利用系数为目标的优化模型,优化模型中将叶片的弦长和扭角分布作为设计变量,并考虑了气动弹性对风力机叶片性能的影响,以850 k W风力机叶片作为参考叶片,运用改进的遗传算法对其进行优化设计,结果表明:相比参考叶片,优化后的叶片的最大风能利用系数得到提高,同时,在叶片质量减小的前提下,风力机的输出功率得到提高,最高达23 k W。该设计方法为设计出高性能低成本的风力机叶片提供了理论依据。 | 李松林 陈进 郭小锋 孙振业 | 2016 | 哈尔滨工程大学学报2016,37,3: | 3 |
| 3 | 小型风电机组风轮启动性能试验研究显示文摘以300 W风电机组作为研究对象,以弦长为变量设计了变弦长叶片与等弦长叶片的风轮,变弦长叶片风轮实度比为0.064,等弦长叶片风轮实度比为0.104,等弦长叶片风轮实度增加了62.5%。经过车载试验得到了其功率输出特性,对比2组叶片,变弦长叶片风轮风速5.3 m/s启动、开始建压,等弦长叶片风轮风速4.2 m/s启动、开始建压,启动风速降低20.75%,证明增大实度可以有效的降低启动风速,提升机组启动性能;因此,低流速利用范围中,增大风轮实度可以增加功率输出特性。 | 韩巧丽 张正 孙云峰 邢为特 郭珊珊 陈松利 | 2021 | 内蒙古农业大学学报(自然科学版)2021,42,3: | 3 |
| 4 | 实度对低风速风电机组风轮气动性能影响研究显示文摘为提高低风速地区的风能利用率,研究风轮实度对低风速风电机组气动性能的影响。考虑影响风轮实度因素(叶片数量、弦长及安装角),设计2组不同弦长叶片与可调安装角轮毂。安装角改变时不仅会引起实度变化,还会使叶尖速比发生改变。通过车载试验验证安装角不同时对风轮气动性能的影响主要与叶尖速比相关。根据不同风轮表面压力分布数值模拟结果得出:相同风速下,弦长由叶根到叶尖逐渐增大的叶片更易启动。相同条件下,试验机组输出功率与数值模拟机组输出功率最大相差5.37%,说明数值模拟结果可信。随着风轮实度的增加,风速5 m/s时,其风能利用系数呈增大趋势,风速8 m/s时,其风能利用系数呈减小趋势,两趋势相交时实度为25.38%,得出该实度下风轮气动性能较优,即可得到适合低风速地区的风轮实度。 | 郭珊珊 韩巧丽 王一博 李明 刘丹 | 2022 | 太阳能学报2022,43,8: | 2 |
| 5 | 内陆低风速风力机叶片气动外形的多目标优化设计显示文摘对低风速风电场的风能资源特性进行分析,并以年平均风速、年利用小时数和湍流强度为标准,对低风速风电场进行了参数化定义。以年发电量最大和叶根处弯矩最小为优化设计目标,采用多阶贝塞尔曲线对叶片的弦长和扭角分布进行参数化表达,并以贝塞尔曲线控制点处纵坐标为设计变量,构建了风力机叶片的优化设计模型。采用多目标粒子群算法对内陆低风速地区某2.5 MW风力机叶片进行优化设计,并在pareto解集中对优化叶片进行了筛选。安装所设计新叶片后,在不增加叶根处弯矩的情况下,风力机的年发电量提高了1.33%。 | 张忍 郭小锋 黄鑫祥 | 2021 | 中原工学院学报2021,32,6: | 2 |
| 6 | 风力机叶片高升力系数法的气动设计研究显示文摘在动量-叶素理论和Betz理论的基础上,结合PROPID软件进行功率为1.5 MW水平轴风力机叶片的气动设计研究。叶片气动设计采用高升力系数法,叶片剖面采用NPU-WA系列高升力、高升阻比风力机专用翼型,在叶片性能预测中采用叶尖损失、轮毂损失和Viterna失速模型。设计结果表明采用先进风力机翼型并运用高升力系数法设计的大功率风力机叶片的弦长较小,叶片面积较小,有利于减轻叶片的重量,同时降低制造成本。 | 张同鑫 宋文萍 邓磊 许建华 | 2015 | 太阳能学报2015,36,2: | 0 |
| 7 | 低风速风机叶片结构对平准化度电成本的影响显示文摘平准化度电成本(LCOE)作为评估风电项目综合竞争力的重要经济性指标,其受到风机叶片性能的影响。本篇论文以低风速风机叶片作为研究对象,结合特定风场条件,基于修正叶素动量理论(BEM)分析叶片的结构参数与气动性能,研究低风速风机叶片结构对风电机组全生命周期LCOE的影响,通过模式搜索算法(PS)优化低风速风机叶片结构参数,计算并对比优化前后的风电机组全生命周期LCOE。结果表明,在特定低风速风场条件下,通过优化叶片结构参数可以有效降低风电机组全生命周期的LCOE,优化叶片后风电机组的LCOE降低了6.9%,达到了预期的效果。 | 侬玉昌 蒙庆文 余豪 张大斌 | 2023 | 机械设计与制造2023,,10: | 0 |