垂直轴风力机自适应柔性叶片流动控制机理研究

基金项目类型：

国家自然科学基金

基金项目编号：

51676131

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：

李春

完成单位：

上海理工大学

中文关键词：

动态失速; 垂直轴风力机; 柔性叶片; 自适应; 流动控制;

项目类型：

面上项目

语种：

中文

开始日期：

2017-01-01

结束日期：

2020-12-31

中文摘要：

抑制或减缓攻角周期性大幅变化导致的动态失速, 是解决垂直轴风力机载荷波动大、气动效率低，从而发挥其固有最易大型化结构优势的关键与重要挑战。考虑复杂自然风况频繁变化及大型化多尺度因素，针对大分离流动下脱落涡、叶尖涡、尾迹涡等相互干涉而形成的非稳定流动，提出在叶片表面布置柔性气动弹片，实现流态变化与结构响应的双向信息传递，以达到叶片自适应控制流动从而抑制失速的目的整体效果。为此开展如下研究：①柔性气动弹片自适应变形诱导涡结构与叶片绕流流场动态干涉机理；②柔性气动弹片材料特性、布置方式、几何形状与参数等特征因素优化；③柔性气动弹片提高垂直轴风力机效率及载荷稳定性的作用机理。最终形成高效、低载、稳定的垂直轴风力机新型叶片设计理论与实现方法，为推动垂直轴风力机翼型/叶片设计理论及其大型化提供新的基础支撑，研究成果对新机组叶片设计及现役机组升级改造均具有广阔的应用前景。