基于参数化的风力机叶片气动性能与结构一体化设计理论

项目名称： 基于参数化的风力机叶片气动性能与结构一体化设计理论

项目编号： No.51175526

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 陈进

作者单位： 重庆大学

项目金额： 60万元

中文摘要： 研究风力机翼型气动力与叶片弹性扭转变形的相互影响和耦合机理，探讨叶片弹性变形作用下翼型气动力重分布的分析方法。研究在气动力、弹性力和惯性力共同作用下叶片颤振临界风速及失速颤振等风力机叶片气弹不稳定现象。揭示叶片空气动力特性、叶片结构拓扑特性和气弹特性等与叶片形状的耦合机理，以三维叶片形状的参数化解析表达模型为基础，建立风力机叶片形状与叶片结构气动弹性剪裁多学科协同分析和优化数学模型，充分利用叶片形状与气动弹性的耦合效应设计出具有结构重量轻、捕风效率高、气动弹性稳定性好的高性能风力机叶片；形成风力机叶片气动特性与内部结构一体化设计的新理论和新方法，通过风场试验进行测试和验证。本研究突破了传统的风力机叶片气动设计与内部结构铺层设计相互脱节的串行设计方法，提出了风力机叶片形状与叶片弹性变形耦合设计的新思想，为风力机叶片的开发提供强有力的技术支撑，具有重要的理论意义和工业应用价值。

中文关键词： 风力机叶片；翼形优化；叶片优化；气动和结构；一体化设计

英文摘要：

英文关键词： wind turbine blades；airfoils optimization；blade optimization；aerodynamic and structure；integrated design