胡 斌， 刘 双

(中国特种设备检测研究院，北京 100029)



风电场风速对风机叶片性能影响的模拟分析

胡 斌， 刘 双

(中国特种设备检测研究院，北京 100029)

建立了风机叶片的三维数学模型，采用计算流体动力学软件Fluent对风机叶片流场进行了模拟分析，通过调用Static Structural模块进行叶片形变分析，并在Workbench平台下实现了流固耦合.基于该方法研究了不同风速下的流场分布情况和叶片变形情况.结果表明：本文计算值与文献[14]中的测量值吻合较好，两者最大误差不超过5%，验证了本文数学模型和计算方法的正确性；随着风速的增大，叶轮表面的速度值也在增大，气动压强分布的不均匀性更加明显；当风速由5 m/s增大至12.5 m/s时，叶片的最大形变量增大了0.91 m，叶片形变量与风速呈非线性变化关系；挥舞是叶片的主要振动形式.

风机叶片； 流固耦合； 风速； 流场； 形变

风能是一种重要的绿色可再生能源，具有良好的发展前景.近几年，我国的风电建设在逐步扩大，加强风电关键技术的研究对于提高风机运行的安全性与可靠性具有重要意义.

风机叶片是风电机组的关键部件，对于其流场研究而言，风洞试验和现场测量经费较高，风机的CFD数值模拟己成为当前国际上最活跃的研究领域之一[1].近年来，多采用数值模拟的方法研究风机叶片的流场[2-11].邱兴克[2]利用Fluent软件对风机叶片进行了二维流场分析，研究在不同风速下叶片受到的压强和表面风速的变化情况.李媛[5]建立了基于CFD的三维风……