Development of Fluid-Oscillation Coupled Analysis tool for Design ofWind Turbines in the Next Generation

开发用于下一代风力涡轮机设计的流体振荡耦合分析工具

• 批准号: 22560164
• 负责人: HASEGAWA Yutaka
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Nagoya Institute of Technology (2011-2012)Nagoya University (2010)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22560164/
• 关键词: 流体機械; 風車; 振動; 連成解析; 乱流; 疲労負荷; 数値解析; 翼振動; 風力発電; 水平軸風車; 流体振動連成解析; 屋外実験; 流入風速推定; 流体-振動連成解析; 風況精査

The typical size of the horizontal axis wind turbines is increasing in these decades, which brings about the closed values of the eigen frequencies of the turbine structures and the rotor rotation frequencies. It may lead to the resonance occurrence as well as the decrease of the turbine life time due to the increased amplitudes of the turbine oscillation. In the present study, we have developed a “fluid-oscillation coupled analysis model” which can be a design tool for the large wind turbines. We also examined the effects of the blade oscillation and the turbulence characteristics of the inflow wind on the fatigue loads of the wind turbine.

近几十年来，典型的水平轴风力机的尺寸不断增大，使得风力机结构的固有频率和转子的转动频率接近于实测值。这可能会导致共振的发生，以及由于涡轮振荡幅度的增加而导致涡轮寿命的缩短。在本研究中，我们开发了一个“流体-振动耦合分析模型”，该模型可以作为大型风力机的设计工具。研究了叶片振动和来流风的湍流特性对风力机疲劳载荷的影响。

项目成果

NumericalStudy of Aerodynamic DampingEffects on Oscillating Rotor Blade

摆动旋翼叶片气动阻尼效应的数值研究

• 发表时间: 2010
• 期刊: Proc. of Renewable Energy 2010
• 作者: Y. Hasegawa;K. Narita;J. Murata;H.Imamura;K. Kikuyama
• 通讯作者: K. Kikuyama

Numerical Study on Aerodynamic Characteristics of Wing-Stroke Wind Turbine

翼冲式风力发电机气动特性数值研究

• 发表时间: 2011
• 作者: M.Ohira;Y.Hasegawa;Y.Takagi
• 通讯作者: Y.Takagi

Load Analysis of Flexible Blade for HAWT Rotor

HAWT转子柔性叶片载荷分析

• 发表时间: 2010
• 作者: Y.Hasegawa;Y.Takagi;J.Murata;K.Kikuyama;Y. Hasegawa;Y.Hasegawa;Y.Hasegawa
• 通讯作者: Y.Hasegawa

翼ピッチ角制御・回転数制御に伴う水平軸風車の空力動特性

与叶片桨距角控制和转速控制相关的水平轴风力机气动特性

• 发表时间: 2010
• 作者: 長谷川豊;成田浩一;古賀信悟;村田淳介;今村博;菊山功嗣
• 通讯作者: 菊山功嗣

Flapwise and Edgewise Blade Loads Analysis of HAWT Rotor by using Fluid-Oscillation Coupled Calculation Model

利用流体振动耦合计算模型分析 HAWT 转子的拍打和沿边叶片载荷

• 发表时间: 2011
• 期刊: Proceedings of ASME-JSME-KSME Joint Fluid Engineering Conference
• 作者: Y.Hasegawa;Y.Takagi;J.Murata;K.Kikuyama
• 通讯作者: K.Kikuyama