检索结果-内蒙古大学图书馆

太阳能学报 2022年第12期43卷 415-422页

作者：李蜀军刘青松李春闫阳天上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

为提高风波作用下平台稳定性并降低系泊拔锚风险,提出对Barge平台系泊添加配重的新型系泊系统。基于辐射/绕射理论和有限元方法,对比系泊添加配重前后Barge平台动态响应、系泊受力及躺地长度变化,并研究配重位置的影响。结果表明:在保... 详细信息

为提高风波作用下平台稳定性并降低系泊拔锚风险,提出对Barge平台系泊添加配重的新型系泊系统。基于辐射/绕射理论和有限元方法,对比系泊添加配重前后Barge平台动态响应、系泊受力及躺地长度变化,并研究配重位置的影响。结果表明:在保证系泊安全的前提下,添加配重可有效降低平台纵荡、垂荡及纵摇响应并增加系泊躺地长度;当配重距锚点约160 m时,平台纵荡响应最小且躺地长度最大,纵荡、垂荡及纵摇响应幅值分别减小41.9%、20.4%及11.8%。此外,1~4号系泊躺地长度为未加配重时的12.9、2.0、1.9及0.9倍,张力略有增大,但仍在安全范围内;1号系泊(迎风浪侧)躺地长度最小,拔锚风险最高,4号系泊(背风浪侧)添加配重后其躺地长度缩短,拔锚风险增加。

关键词：海上风电漂浮式风力机动态响应系泊 Barge平台配重

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双层翼水平轴风力机气动性能研究

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太阳能学报 2022年第4期43卷 434-439页

作者：庞可超黄典贵上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

以NREL Phase VI风力机叶片为参照对象,设计一种双层翼叶片。在不同来流风速下,对该新型水平轴风力机叶片气动性能进行数值模拟,对比原始NREL Phase VI风力机在相同来流风速相同叶片高度处的流线图,发现双层翼叶片可较有效抑制流动分离... 详细信息

以NREL Phase VI风力机叶片为参照对象,设计一种双层翼叶片。在不同来流风速下,对该新型水平轴风力机叶片气动性能进行数值模拟,对比原始NREL Phase VI风力机在相同来流风速相同叶片高度处的流线图,发现双层翼叶片可较有效抑制流动分离。进一步将双层翼风力机叶片的扭矩值、弯矩值分别与相同条件下NREL Phase VI风力机的结果进行对比,分析双层翼叶片的气动性能以及风能利用率的变化,并研究气动性能随安装角的变化规律。

关键词：风力机流动控制风能双层翼

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USST高性能水平轴风力机翼型族

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太阳能学报 2022年第10期43卷 289-295页

作者：张倩莹伊鹏辉刘兆方黄典贵上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

结合层流翼型与钝尾缘的特性,通过Hicks-Henne型函数对翼型参数化修型,基于多岛遗传算法及Xfoil气动分析,针对大型水平轴风力机翼型进行多目标函数、多设计工况、多约束条件下的优化设计,得到适用于大型风力机的高性能翼型族(USST翼型族... 详细信息

结合层流翼型与钝尾缘的特性,通过Hicks-Henne型函数对翼型参数化修型,基于多岛遗传算法及Xfoil气动分析,针对大型水平轴风力机翼型进行多目标函数、多设计工况、多约束条件下的优化设计,得到适用于大型风力机的高性能翼型族(USST翼型族)。其升阻比在大多数攻角下均高于同厚度的FFA、DU系列等现有风力机翼型族,且在同样的升力系数下具有更大的升阻比。最后为考核优化设计得到的翼型族,采用数值模拟方法对优化结果进行验证,证明设计得到的新型风力机翼型族具有优越的气动性能。

关键词：风力机水平轴翼型钝尾缘气动性能叶片优化

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大型海上风力机地震冲击角动力学响应分析

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太阳能学报 2022年第11期43卷 292-302页

作者：牛凯伦闫阳天李春李志昊岳敏楠上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

为研究海上风力机在不同地震冲击角下的动力学响应,基于p-y曲线法构建土-构耦合模型,基于DTU 10 MW单桩式近海风力机建立有限元模型,研究地震冲击角变化对大型海上风力机地震动力学响应的影响。结果表明:0°和90°地震冲击角下... 详细信息

为研究海上风力机在不同地震冲击角下的动力学响应,基于p-y曲线法构建土-构耦合模型,基于DTU 10 MW单桩式近海风力机建立有限元模型,研究地震冲击角变化对大型海上风力机地震动力学响应的影响。结果表明:0°和90°地震冲击角下风力机结构受载荷响应最剧烈;当地震冲击角为锐角时,塔顶前后向和侧向位移幅值均下降,总应变能集聚现象显著缓解;地震冲击角为15°和30°时风力机等效应力均值相对其他角度有明显下降。因此,主动调整风力机叶轮朝向以调整地震冲击角可能成为风力机受地震冲击后降低损害的有效控制方式。

关键词：海上风力机地震响应动力学响应地震冲击角 p-y曲线

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半潜式海上漂浮式风力机气-水动全耦合分析

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中国电机工程学报 2024年第11期44卷 4367-4375,I0015页

作者：黄浩达刘青松岳敏楠缪维跑李春马璐上海理工大学能源与动力工程学院上海市杨浦区200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室(上海理工大学) 上海市杨浦区200093 中国长江三峡集团有限公司科学技术研究院北京市海淀区100038

针对传统水动力学求解软件与其他数值分析代码不能充分考虑叶片气动载荷分布、涡尾迹结构以及风波耦合效应。通过STAR-CCM+中具有叠加运动和悬链线系泊求解器的动态流动相互作用模块建立一套气动-水动-系泊完全耦合动力学方法,开发较为... 详细信息

针对传统水动力学求解软件与其他数值分析代码不能充分考虑叶片气动载荷分布、涡尾迹结构以及风波耦合效应。通过STAR-CCM+中具有叠加运动和悬链线系泊求解器的动态流动相互作用模块建立一套气动-水动-系泊完全耦合动力学方法,开发较为可靠的漂浮式风力机数值模型。通过分析平台自由衰减曲线、6自由度响应以及风轮气动性能验证了所提耦合模型的可靠性;三维可视化流场分析表明,漂浮式风力机在波浪载荷作用下产生6自由度运动,叶片表面与涡管产生的脱落涡与塔架、机舱后方尾涡相互作用,加剧流场复杂性。结果可为漂浮式风力机流场优化与设计提供一定理论参考。

关键词：海上漂浮式风力机动态流体相互作用计算流体力学系泊气-水动全耦合

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基于正交化的混合式平台漂浮式风电场平台动态响应研究

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太阳能学报 2022年第1期43卷 80-88页

作者：王博李春丁勤卫刘青松张立上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

为研究混合式平台漂浮式风电场平台动态响应,分别建立基于Spar和Barge平台的漂浮式风力机整机模型,采用链接悬链线和固定悬链线将其链接以建立2×2阵列漂浮式风电场。采用叶素动量理论计算风载荷,通过辐射/绕射理论求解波浪载荷,采... 详细信息

为研究混合式平台漂浮式风电场平台动态响应,分别建立基于Spar和Barge平台的漂浮式风力机整机模型,采用链接悬链线和固定悬链线将其链接以建立2×2阵列漂浮式风电场。采用叶素动量理论计算风载荷,通过辐射/绕射理论求解波浪载荷,采用水动力学软件AQWA研究风波载荷作用下漂浮式风电场平台的动态响应。针对Spar和Barge平台尺度大小不同导致系泊系统不对称引起的Spar平台横摇和艏摇响应较大问题,提出"依照尺度最大平台正交布置链接悬链线"的漂浮式风电场系泊系统布置准则。为验证所提出的系泊系统布置准则的可行性,对比研究系泊系统正交化前后漂浮式风电场平台的动态响应。结果表明,在极限海况下,系泊系统的正交化布置可减小Spar平台横荡响应,但一定程度会增加纵荡响应;而系泊系统正交化与否对漂浮式风电场平台垂荡、纵摇响应和机舱加速度影响较小。此外,正交化布置的系泊系统可显著减小Spar平台横摇和艏摇响应、Barge平台艏摇响应,而Barge平台横摇响应几乎不受影响。

关键词：风电场漂浮式风力机动态响应平台混合式平台漂浮式风电场正交化

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基于改进变分模态分解与流形学习的滚动轴承故障诊断

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热能动力工程 2022年第3期37卷 176-185页

作者：孙康岳敏楠金江涛李春上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多项流动与传热重点实验室上海200093

滚动轴承早期损伤信号特征量缺失且易被环境噪声掩盖,根据分形理论,结合灰狼优化算法(GWO)提出改进变分模态分解方法(Improved Variational Mode Decomposition,IVMD),求解各模态多种非线性特征量,并采用随机近邻嵌入理论(t-distributed... 详细信息

滚动轴承早期损伤信号特征量缺失且易被环境噪声掩盖,根据分形理论,结合灰狼优化算法(GWO)提出改进变分模态分解方法(Improved Variational Mode Decomposition,IVMD),求解各模态多种非线性特征量,并采用随机近邻嵌入理论(t-distributed Stochastic Neighbor Embedding,t-SNE)进行降维分类,以实现无监督故障诊断。基于轴承损伤实验数据,验证所提方法的可靠性。结果表明:采用IVMD所获模态与多种非线性值构建的特征矩阵更具代表性,可诊断轴承微弱故障;与现有方法相比,所提方法聚类表现更清晰,分类准确率更高,且具有良好的鲁棒性。

关键词：变分模态分解灰狼算法轴承分形随机近邻嵌入故障诊断

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格尼襟翼垂直轴风力机风场研究

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太阳能学报 2022年第2期43卷 365-372页

作者：倪露露缪维跑李春朱海天上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

为研究垂直轴风力机风场中机组气动性能受格尼襟翼的影响,采用TSST湍流模型对直线翼垂直轴风力机进行数值模拟研究。结果表明:风场上游风力机组尖速比越大,机组间流体加速效果越显著,使风力机组气动性能高于单风力机;在中低尖速比时,格... 详细信息

为研究垂直轴风力机风场中机组气动性能受格尼襟翼的影响,采用TSST湍流模型对直线翼垂直轴风力机进行数值模拟研究。结果表明:风场上游风力机组尖速比越大,机组间流体加速效果越显著,使风力机组气动性能高于单风力机;在中低尖速比时,格尼襟翼可有效提升单个风力机气动效率,在尖速比较高时,提升效果并不明显;在风力机组中安装格尼襟翼且可优化上游风力机组尾迹流场并提高机组间流体的加速效果,使下游风力机获得更高的风能利用率;当格尼襟翼风力机组采用交错排布方式时,下游风力机可利用阻塞效应和格尼襟翼的双重优势,叶片平均切向力较单风力机大幅提升,且风场中3台风力机切向力的平均值高于单台风力机,风场中机组整体性能得到提高。

关键词：垂直轴风力机数值模拟气动特性格尼襟翼风场

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推力轴承对水轮发电机组轴系横向振动特性的影响

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动力工程学报 2024年第10期44卷 1541-1549页

作者：叶毫阳张万福黄锦辉李春上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093 华东天荒坪抽水蓄能有限责任公司浙江安吉313302

建立包含3个导轴承与1个推力轴承联合支承的某300 MW水轮发电机组轴系有限元模型,应用有限元方法研究了推力轴承对轴系横向振动的影响,计算分析了推力轴承弯曲刚度和轴向刚度对轴系横向振动的影响,并研究了发电机转子不平衡量与相位差... 详细信息

建立包含3个导轴承与1个推力轴承联合支承的某300 MW水轮发电机组轴系有限元模型,应用有限元方法研究了推力轴承对轴系横向振动的影响,计算分析了推力轴承弯曲刚度和轴向刚度对轴系横向振动的影响,并研究了发电机转子不平衡量与相位差对轴系振动的影响。结果表明:与不考虑推力轴承相比,考虑推力轴承弯曲刚度时,机组轴系在额定转速下一~三阶固有频率依次增大5.35%、1.89%和1.56%;机组在额定转速下运行,当发电机转子处不平衡量为100 kg·m且相位差为180°时,若弯曲刚度取8.2×106 N/m,下导轴承、上导轴承、推力轴承与集电装置处横向振幅分别降低约17.44%、6.72%、17.04%和28.76%,当不平衡量为100 kg·m且相位差为0°时,若考虑弯曲刚度,各部件横向振幅依次降低约3.31%、2.78%、9.46%和15.01%。

关键词：水轮发电机组推力轴承轴向刚度不平衡量弯曲刚度相位差

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垂直轴风力机变桨控制策略及气动性能影响研究

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太阳能学报 2022年第10期43卷 296-303页

作者：张强缪维跑刘青松李春张万福上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

以H型Darrieus垂直轴风力机为研究对象,基于不同尖速比下攻角随相位角变化规律,提出一种俯仰角控制策略,即攻角较大时俯仰变化幅值较大,而攻角较小时幅值较小。通过数值计算了解此控制方式对气动性能的影响规律,分析变桨后不同旋转角度... 详细信息

以H型Darrieus垂直轴风力机为研究对象,基于不同尖速比下攻角随相位角变化规律,提出一种俯仰角控制策略,即攻角较大时俯仰变化幅值较大,而攻角较小时幅值较小。通过数值计算了解此控制方式对气动性能的影响规律,分析变桨后不同旋转角度下风力机涡量场的变化,并讨论气动载荷变化的原因。结果表明:所提俯仰角控制策略可显著增强风力机功率系数,且尖速比较低时提升效果越显著,在TSR为1.25时功率系数提升高达146%。

关键词：垂直轴风力机变桨控制策略气动性能

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