考虑气固耦合的广谱风力机混合驱动机构动力学与控制

基金项目类型：

国家自然科学基金

基金项目编号：

51075326

来源网站：

国家自然科学基金委员会

来源网址：

http://www.nsfc.gov.cn/

负责人：

穆安乐

完成单位：

西安理工大学

中文关键词：

风力机; 混合驱动机构; 气固耦合; 运动学; 动力学;

其他语种关键词：

wind turbine; hybrid-driven mechanism; aero-elastics coupling; kinematics; dynamics

项目类型：

面上项目

语种：

中文

开始日期：

2011-01-01

结束日期：

2013-12-31

中文摘要：

风能技术是近年来世界各国学术界的一个研究热点问题，对国家能源战略和环境保护意义重大。但风能的随机性和低能密度的特点使得传统的风力机只能在一个很窄的风速范围内工作。针对此问题，本课题提出了一种新概念的广谱风力机：它是一种基于马格努斯效应的新型高效的混合驱动型风力机械。桨叶的混合驱动机构是其关键部件。如何通过圆柱桨叶转速的主动控制来获得最优的低速启动性能和高风速下的动力学稳定性，以保证安全可靠高效的运行，是其关键技术和核心理论。因此，本课题拟结合桨叶构型几何学、气固耦合动力学与混驱机构运动主动控制等技术和风洞实验等手段，通过对不同圆柱桨叶构型的绕流特性及其主动控制的理论与实验研究，揭示混合驱动主动控制技术在弱风（小于3m/s）条件下对风力机械启动性能和强风条件下动力学性能等的影响规律，掌握桨叶设计和主动控制技术，为设计"轻风起舞、常风高效、恶风可靠"的新型马格努斯风力机械奠定理论与技术基础。