研究论文 偏航条件下大型风机的流固耦合分析.pdf

流固耦合条件下叶片变形和振动的分析对于大型叶片的安全至关重要。基于叶素动量理论和Euler-Bernoulli梁的有限元建立大型风机双向流固耦合数值模型，用偏航修正、叶尖轮毂的非定常叶素动量理论计算风力机的气动载荷；通过2结点12自由度空间梁单元作为结构动力分析的基本模型，结合两套理论建立可以快速分析风力机叶片流固耦合作用下的输出特性和振动特性。通过对NREL 5 MW大型风力机计算的对比和分析，验证了方法的可行性并得到在流固耦合作用下风力机输出特性曲线和叶片结构变形。证明在风力机叶轮工作状态叶片发生振动，而且在偏航情况下，叶轮的功率输出和推力输出产生周期性波动。