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风力机叶片国内外研究现状综述

时间:2022-07-26 21:21来源:毕业论文
国外对风力机的研究开始较早,在风力机气动设计方面,有许多成果和发现。在土耳其,有学者提出在风力机叶片周围安装转向风板以提高叶片转速并以此提高风力机的输出功率的方法

国外对风力机的研究开始较早,在风力机气动设计方面,有许多成果和发现。在土耳其,有学者提出在风力机叶片周围安装转向风板以提高叶片转速并以此提高风力机的输出功率的方法[18]。在波兰,也有研究人员从叶片的结构和材料出发,通过改变叶片的结构参数和材料的属性,观察风力机叶片固有频率的变化,对叶片的气动性能进行了分析。在意大利,有学者提出了一种基于叶素理论和遗传算法的水平轴风力机优化设计方法,在已设计出的基础风力机叶片上,利用遗传算法搜寻帕累托最优解集,以达到在尽可能增大年发电量(AEP)的前提之下,尽可能缩减发电成本的目标。此外,国外风力机较发达国家凭借在叶片设计方面积累的经验和实力,在叶片翼型方面,正在研制风力机专用翼型,如瑞典航空研究所研制的FFA-W翼型、丹麦的RISФA系列翼型和美国国家可再生能源实验室的S系列翼型,在气动外形设计方面,从翼型的选择到外形设计己形成一整套成熟的理论体系。82677

在我国,也有一批学者致力于风力机叶片的研究。截止目前,我国在风电叶片设计优化上也取得了非常丰富的结果。同济大学黄争鸣、徐贵营等研发了可实现不同优化目标的风力机优化设计平台[7],并分别以风力机年发电量、低风速启动性能等为设计目标对一款600W小型风力机进行优化设计。另外,论文网他们还在这一平台之上,采用基于Pareto最优解概念的多目标优化算法,采取先优化后决策的方式对NREL PHASE VI风力机叶片进行多目标优化改进[8]。上海交通大学博士沈昕及其导师,针对风力机气动性能预测及应用展开研究,一方面通过建立合理可靠的风力机定常及非定常气动性能评估模型,揭示风力机工作时的气动特性,另一方面结合气动性能预测模型,建立了风力机叶片优化设计平台[17]。上海交通大学杜朝晖教授与美国伊利诺大学合作,为找到一种优化方法来确定转子的最佳性能研究出了一种最优化方法PROPGA,它是基于最优化方法的遗传算法,并包括了PROPID的部分逆设计能力[4]。在给定的一系列设计参数的要求和约束条件下,对于一定特性的风轮,PROPGA可以完成最佳的叶片几何计算。在过去的几十年内,我国在风力机气动性能预测和优化设计方面已取得了重大进步,然而仍有许多影响风力机气动性能的物理机理及叶片气动优化设计理念还没有被完全理解,因此还需要开展进一步的探索工作。

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