[發(fā)明專利]風力發(fā)電機組葉片氣彈穩(wěn)定性的確定方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610780770.1
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN107784143B
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發(fā)明（設計）人: 高楊;張志弘;李雙虎;徐志良
• 申請（專利權）人: 北京金風科創(chuàng)風電設備有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

1.一種風力發(fā)電機組葉片氣彈穩(wěn)定性的確定方法，其特征在于，包括：

對所述葉片進行多體動力學分析，確定所述葉片在確定風速工況下處于平衡態(tài)時的各階振型；

對所述葉片進行流體動力學分析，確定所述葉片在不同振型下的氣彈阻尼比；

根據所述氣彈阻尼比確定所述葉片在對應振型下的氣彈穩(wěn)定性；

其中，所述對所述葉片進行流體動力學分析，確定所述葉片在不同振型下的氣彈阻尼比，包括：

通過流體動力學分析，得到所述葉片所在模擬流場域內各個空間位置處的穩(wěn)態(tài)速度和穩(wěn)態(tài)壓力；

根據所述各階振型的頻率以及穩(wěn)態(tài)速度和穩(wěn)態(tài)壓力，計算在各階振型運動軌跡下的瞬態(tài)氣動功；

依據所述瞬態(tài)氣動功，計算所述葉片在對應振型下的氣彈阻尼比；

其中，所述模擬流場域包括被網格化的葉輪流體域、以及所述葉輪流體域的外部流場，所述葉輪流體域是指處于平衡態(tài)時的葉片在旋轉起來后所能形成的柱體區(qū)域。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述各階振型運動軌跡包括各階振型的葉片相對于其在平衡態(tài)位置處的位移增量。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

通過多體動力學分析，得到第一初始梁數據，其包括所述葉片主梁上的各個梁節(jié)點在無風工況下的位置數據；

通過三維流體域分析，得到第一初始網格數據，其包括所述葉片蒙皮上的各個網格節(jié)點在無風工況下的位置數據。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述確定所述葉片在確定風速工況下處于平衡態(tài)時的各階振型之后，還包括：

基于多體動力學分析得到：

第一目標梁數據，其包括所述葉片主梁上的各個梁節(jié)點在葉片處于所述平衡態(tài)時的位置數據；

第二目標梁數據，其包括所述葉片主梁上的各個梁節(jié)點在各階振型中的位置數據。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，確定所述位移增量包括：

根據所述第一初始梁數據、所述第一目標梁數據以及所述第一初始網格數據，確定第一目標網格數據，所述第一目標網格數據包括所述葉片蒙皮上的各個網格節(jié)點在所述葉片處于平衡態(tài)時的位置數據；

根據所述第一目標梁數據、所述第一目標網絡數據以及所述第二目標梁數據確定各階振型的第二目標網格數據，所述第二目標網格數據包括各階振型的葉片蒙皮上的網格節(jié)點的位置數據；

根據各階振型的第二目標網格數據以及所述第一目標網格數據確定各階振型的所述位移增量。

6.根據權利要求1-5任意一項所述的方法，其特征在于，所述氣彈阻尼比包括結構阻尼比以及氣動阻尼比。

7.一種風力發(fā)電機組葉片氣彈穩(wěn)定性的確定裝置，其特征在于，包括：

振型確定單元，用于對所述葉片進行多體動力學分析，確定所述葉片在確定風速工況下處于平衡態(tài)時的各階振型；

阻尼比確定單元，用于對所述葉片進行流體動力學分析，確定所述葉片在不同振型下的氣彈阻尼比；

穩(wěn)定性確定單元，用于根據所述氣彈阻尼比確定所述葉片在對應振型下的氣彈穩(wěn)定性；

其中，所述阻尼比確定單元包括：

參數獲取子單元，用于通過流體動力學分析，得到所述葉片所在模擬流場域內各個空間位置處的穩(wěn)態(tài)速度和穩(wěn)態(tài)壓力；

氣動功計算子單元，用于根據所述各階振型的頻率以及穩(wěn)態(tài)速度和穩(wěn)態(tài)壓力，計算在各階振型運動軌跡下的瞬態(tài)氣動功；

阻尼比計算子單元，用于依據所述瞬態(tài)氣動功，計算所述葉片在對應振型下的氣彈阻尼比；

其中，所述模擬流場域包括被網格化的葉輪流體域、以及所述葉輪流體域的外部流場，所述葉輪流體域是指處于平衡態(tài)時的葉片在旋轉起來后所能形成的柱體區(qū)域。

8.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述各階振型運動軌跡包括各階振型的葉片相對于其在平衡態(tài)位置處的位移增量。