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【技术】风电机组叶片气动控制技术浅析

2015-11-27 09:06来源:《风能》作者:周培蕊关键词:风电机组风力发电机组风电叶片收藏点赞

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主动控制技术

主动控制技术是指通过对风速、风向、叶片入流角及叶片表面气流等因素的主动控制,实现控制风电机组载荷及气动性能的目的。现代风电机组中应用最广泛的主动控制方法是主动偏航和变桨。本文主要介绍对叶片表面流动的主动控制技术,目前这方面技术的研究有很多,大体可分为通过改变剖面形状和通过表面吹/ 吸气的方式进行气动特性的控制。

一、改变剖面形状

在飞机机翼中,通过后缘襟翼的收放来增大或减小翼型中弧线弧度,可以影响翼型的升力曲线。很多国外研究机构或企业对襟翼在叶片中的应用进行了深入研究,Vestas 公司与丹麦科技大学一起在其V27 机组的叶片上安装了0.7m 长的后缘襟翼,通过在试验风场的运行测试表明可降低叶根部挥舞弯矩14% 。然而这种传统的襟翼机构存在一些制约其应该到风电机组叶片的因素,其中最主要的一点是叶片在运行过程中挥舞方向的变形很大,而连接襟翼与叶片主体的铰链系统很难与其协调,另外复杂的结构也给制造和维护带来不便。图9 为一种带后缘襟翼控制叶片的机组。

Van Dam 基于Gurney 襟翼研究了一种可主动平移的后缘小板结构,这种小板分别安装于翼型上下翼面,可以根据不同工况需要调节小板的平移量影响翼型气动特性。通过CFD 计算和风洞试验的方法对这套系统进行了深入的研究,并用气弹分析工具分析它能显著降低叶片疲劳载荷。这种小板结构简单且在叶片展向分散安装,因此有实际应用在叶片上的可能,图10 为这种后缘小板结构的示意图。

原标题:【技术】风电机组叶片气动控制技术浅析
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