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利用调频质量阻尼器结构实现海上漂浮式风力机的稳定性控制被引量：17: 2013年; 海上漂浮式风力机是在随机性风载荷和浪载荷联合作用下工作的,其结构动态稳定性分析与控制是亟待解决的关键问题之一。考虑到气动水动结构耦合作用而产生6种摇荡形式,该文选择Spar结构的漂浮风力机作为样机系统。针对其纵摇和垂荡这2种摇荡现象,提出了以调频质量阻尼器(tuned mass damper,TMD)置于风力机机舱的结构主动控制形式,建立了基于TMD控制的精确三自由度漂浮风力机动力学模型,其中外激励风载荷考虑了桨叶和塔架2种载荷,而浪载荷按Morison方程建模。基于此模型,分析了随机风浪载荷作用下对风力机性能影响最大的纵摇形式的动态响应,实现了以最小能量消耗来实现风力机塔顶位移、速度、加速度最小为控制目标的线性二次型调节器(linear quadratic regulator,LQR)的设计。以5MW漂浮风力机为例,进行了控制前后的纵摇动态响应仿真和分析。仿真结果表明:通过TMD主动控制,可以有效减少55%塔架振动的最大位移,并快速消弱塔架振动回归稳定状态。; 穆安乐王超刘宏昭张明洪张玉龙; 关键词：动力学建模调频质量阻尼器振动控制

风力机次声波的空间辐射及其沿叶片翼展和弦长方向的声压分布规律研究: 2017年; 以FW-H气动声学方程为基础,分析水平轴风力机次声波的产生机理,提出水平轴风力机的远场次声波辐射计算公式。以翼型为NACA 23015的三叶片10 k W水平轴风力机为例,在额定风速8 m/s、叶片半径10 m、转速107 r/min,升力角14°、升力系数1.2的情况下,研究次声波在空间辐射、次声波声压翼展方向和弦向的分布等规律。计算结果表明:省略近声场噪声可显著提高声压计算速度、精度;风力机次声波噪声由厚度噪声和载荷噪声组成,载荷噪声和厚度噪声声压绝对值基本相等;风力机次声波在空间分布上具有一定的指向性;其中风力机次声波产生区域主要集中在沿叶展方向r′/R=0.6~0.9处,同时沿翼型弦向产生的次声波集中在前端1/3弦长处。; 穆安乐汤永凯马涛樊亚军张玉龙; 关键词：风力机气动噪声次声波声压

系泊参数对漂浮式风力机稳定性的影响规律研究被引量：16: 2015年; 海上漂浮式风力机在随机风载荷和随机波浪载荷的共同作用下运行,其自身结构及系泊系统的合理设计对实现其稳定性起决定性作用。该文以Spar结构漂浮式风力机为研究对象,利用牛顿-欧拉方程建立了系统动力学方程,得到了对漂浮式风力机两个最重要的运动形式(纵荡和纵摇)的动力学响应;利用快速傅里叶变换得到了漂浮式风力机纵荡和纵摇固有频率。基于此模型,并以NREL 5MW Spar结构漂浮式风力机为算例,分析了系泊系统缆绳3个参数:系泊半径、导缆孔位置和缆绳长度对系统稳定性的影响,得到了系统纵荡、纵摇和缆绳张力随3个参数的变化规律,为漂浮式风力机系泊系统设计提供了参考。; 穆安乐张玉龙由艳萍王丹汤永凯; 关键词：动力学建模稳定性

基于环量场影响的Magnus风力机组合旋转圆型翼设计与研究被引量：2: 2015年; 提出一种新型的面向Magnus风力机的组合旋转圆型(combined rotating cylinder,CRC)翼型设计思想,理论分析该翼型提高升力的作用机理;采用数值模拟计算方法研究该翼型的气动性能,将该翼型的数值模拟结果与传统翼型的试验结果作对比分析。结果表明:由于圆柱翼旋转产生的环量使得整个新型风力机翼型的环量得到较大提高,导致CRC翼型在马格努斯效应下产生的升力得到较大提高。表现为在整个攻角范围内的CRC翼型升力系数均远大于传统翼型,尤其是在低攻角范围内其升力系数约为传统翼型最大值的3倍,表明该翼型具有良好的价值。; 穆安乐杨文张明洪刘宏昭张玉龙; 关键词：马格努斯效应

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张玉龙