MW级风力发电机风轮叶片流固耦合场强度分析.pdf

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焉膨裔彬日期:ⅰOS隝№学位论文使用授权声明原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者:本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品,知识产权归属郑卅笱А根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时,第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。
摘要风轮是风力发电机的主要部件之一,其力学特性和气动效率的好坏与风力发电机的性能有着密切的关系。本文主要以某一级水平轴风轮叶片为研究对象,运用隒基于砑教ǘ云浣辛鞴恬詈鲜值模拟,并分析在其过程中叶片的变形及应力变化情况。通过离散风轮叶根安装角范围来计算风轮的输出转矩,在叶根安装角范围内转矩输出的最大值,对应最佳叶根安装角。基于最佳叶根安装角对不同叶厚工况进行了流固耦合数值分析;替换叶片材料为复合材料并进行了流固耦合数值模拟;最后将流固耦合技术应用于轴流泵叶片的强度分析。结果显示,叶根最佳安装角为度;不同叶厚工况均在叶片压力面靠近中部位置出现应力集中,容易引起疲劳断裂;叶尖变形较大,容易引起叶片挥舞;通过改变复合材料铺层可改善叶片的综合力学性能,实现风轮叶片的优化设计;轴流泵叶片最大应力的增长远大于泵轮转速的增长速度,叶片危险截面位于叶片根部,应力集中主要在叶片外表面。关键词:风轮叶片;流固耦合;数值分析;应力;变形
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摘要....⋯..⋯.⋯.⋯⋯⋯⋯⋯...⋯.⋯....⋯⋯⋯⋯⋯⋯...⋯.⋯.⋯⋯..⋯⋯.....⋯⋯目录.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯..⋯...⋯..髀邸的D夥治龇桨福级风轮叶片流固耦合强度分析⋯.....⋯.⋯.⋯......课题研究的背景及意义⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯⋯⋯.⋯⋯..流固耦合国内外研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯.本章小结.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..目录风力机的种类⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.旋转机械叶片流固耦合关系及耦合模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯本课题研究的具体内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..计算流体力学理论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..流固耦合分析方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..流固耦合分析软件的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..风轮叶片翼型基本知识⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...;
鞴恬詈霞际踉谥崃鞅靡镀慷确治龇矫娴挠τ谩崧塾胝雇参考文献⋯⋯⋯..⋯..⋯⋯.⋯⋯............⋯....本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..计算模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯..计算结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯风轮叶片设计基本理论..⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..级风轮叶片计算模型的建立⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..〖负文P徒!.⊥〖
致谢⋯.....⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...⋯.⋯..⋯.个人简历、在校期间发表的论文及研究成果⋯⋯⋯⋯..⋯..目录
绪论课题研究的背景及意义社会的不断进步对能源需求的上涨导致了人类赖以生存的地球环境污染严重,同时能源紧张的问题,使人们认识到常规矿物质能源供应的不稳定性和有限性,于是寻求清洁的可再生能源成为当今社会的一个重要课题【。目前正在研究中的清洁能源包括风能、太阳能、地热能、潮汐能及聚变核能等。风能作为太阳能的另一种表现形式,由于其具有可再生的、无污染的特点,给人类带来了希望H绾文芄磺褰喔咝У乩梅缒茏魑4衬茉吹牟钩湟经成为科学工作者的重要课题【俊H死喽苑缒艿睦糜衫匆丫茫糯姆ù⒎车等均是风能应用最为有效的机械。风可以驱动帆船行驶,也可以驱动风车替代人进行提水灌溉,加工谷物等耗费体力的工作。早期的风车设计简陋,