东北大学学报（自然科学版）

东北大学学报:自然科学版 ›› 2016, Vol. 37 ›› Issue (6): 851-855.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2016.06.019

• 机械工程 • 上一篇    下一篇

风力机叶片预弯设计机理与方法

郭小锋1,2， 陈进1， 李松林1   

  1. (1. 重庆大学 机械传动国家重点实验室， 重庆400044; 2. 中原工学院 机电学院， 河南 郑州450007)
  • 收稿日期:2014-11-11 修回日期:2014-11-11 出版日期:2016-06-15 发布日期:2016-06-08
  • 通讯作者: 郭小锋
  • 作者简介:郭小锋(1983-)，男，河南南阳人，重庆大学博士研究生，中原工学院讲师.
  • 基金资助:
    国家高技术研究发展计划项目(2012AA051301)； 国家自然科学基金资助项目(51175526).

Mechanism and Method of Pre-bending Design for the Wind Turbine Blades

GUO Xiao-feng1,2， CHEN Jin1， LI Song-lin1   

  1. 1. State Key Laboratory of Mechanic Transmission， Chongqing University， Chongqing 400044， China; 2. School of Mechanical Science & Engineering， Zhongyuan University of Technology， Zhengzhou 450007， China.
  • Received:2014-11-11 Revised:2014-11-11 Online:2016-06-15 Published:2016-06-08
  • Contact: GUO Xiao-feng
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摘要： 基于修正的叶素动量理论提出了一种适应于水平轴风力机叶片的静气弹性分析方法；运用该方法对不同稳态风速下的叶片变形曲线进行研究，揭示了叶片预弯设计的机理，并给出了一种预弯型线的设计方法.通过对预弯和非预弯两种叶片在相同风速下的静气弹性变形和气动功率的对比和分析表明，预弯叶片的气动性能受轴向变形、扭转变形和叶片截面形状变化三个方面的影响，叶片弹性扭转变形使叶片实际气动功率偏离设计值.该研究为预弯叶片的设计提供了理论依据和方法.

关键词: 风力机, 预弯叶片, 静气弹性, 预弯机理, 预弯型线设计

Abstract: A new static aeroelastic analysis method for the HAWT was proposed based on the modified blade element momentum (BEM) theory. The deformation curves of the blade under different steady wind speeds were analyzed. The prebending design principles and a profile design method were developed. The static aeroelastic analyzing result of the prebending and unprebending blade shows that， the aerodynamic performance is influenced by the cross section shape change， blade axial and torsional deformation. The prebending blade’s actual power has certain decrease because of the blade torsional deformation. This study provides theoretical basis and design method for the blade.

Key words: wind turbine, pre-bending blade, static aeroelastic, pre-bending mechanism, pre-bending profile design

中图分类号: