张立
- 作品数:33 被引量:129H指数:8
- 供职机构:上海理工大学能源与动力工程学院更多>>
- 发文基金:国家自然科学基金上海市“科技创新行动计划”上海市教育委员会重点学科基金更多>>
- 相关领域:动力工程及工程热物理机械工程理学电气工程更多>>
- 大型风力机新型弯扭耦合叶片结构特性分析
- 2024年
- 为研究新型弯扭耦合叶片结构性能,以NREL 5 MW风力机叶片为原型,应用NX Open Grip参数化语言建立叶片几何模型,并对其进行复合材料铺层设计,通过计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法获得叶片气动力,将其映射至叶片有限元模型中,对叶片进行弯扭耦合特性、谐响应与强度分析。结果表明,叶片叶尖位移随腹板偏转角γ增加而增大;对于同一角度,γ>0叶片叶尖位移均小于γ<0叶片;γ为10°与15°叶片弯扭耦合效应最明显;较于传统叶片,弯扭耦合叶片2阶位移响应均有大幅下降;γ为15°叶片降低表面应力,具有良好的减载性能。
- 王海生缪维跑李春张立张立
- 关键词:风力机叶片参数化结构特性弯扭耦合谐响应
- 一种海上漂浮式风力机多浮体平台
- 本实用新型涉及一种海上漂浮式风力机多浮体平台,包括上浮体和下浮体,所述上浮体和下浮体之间通过处于拉伸状态的张力筋腱连接,所述上浮体包括从上到下依次设置的固定浮舱、可变浮舱、基础压载,所述固定浮舱用于提供浮力,所述可变浮舱...
- 王博李春丁勤卫杨阳闫阳天刘青松张立
- 文献传递
- 考虑自重影响的大型风力机复合材料叶片结构力学特性分析被引量:24
- 2020年
- 为探究叶片自重对叶片结构特性影响,基于NX参数化建模的二次开发,建立NREL 5 MW风力机叶片三维壳体模型,结合复合材料铺层设计,通过CFD方法获得叶片表面压力分布并加载至复合材料叶片模型,采用有限元法对其进行模态、静力及屈曲分析,得到叶片自重对其结构特性影响。结果表明:复合材料叶片抗扭转能力较强,弯曲振动是引起其疲劳破坏的主因;考虑叶片自重后,叶尖位移最多增加8.7倍,一阶屈曲因子最多降低93%,最大屈曲变形量最多减小89.47%;考虑叶片自重后,180°相位角时叶片表面应力分布最为恶劣,结构分析时应优先考虑;考虑叶片自重后,270°相位角时屈曲因子最大,180°时屈曲因子最小,分析180°相位角叶片可获更符合工程实际的临界屈曲载荷;额定风载下,135°、180°及225°相位角叶片局部屈曲域处于其最长截面前缘区,其他情况下,易在背风面尾缘镶板区出现局部屈曲,应对这些区域进行优化设计增强其抗屈曲能力;叶片自重应加以考虑。
- 张立缪维跑闫阳天李春王博刘青松
- 关键词:风力机复合材料参数化建模铺层设计静力
- 一种抑制大分离流动的被动控制方法
- 2020年
- 改善叶片流动分离现象是提高叶轮机械安全性与运行效率的重要措施。受鸟类羽毛前缘失速时自适应弹起启发,提出一种布置于翼型吸力面前部的自适应气动弹片。以S809翼型为研究对象,采用数值模拟方法,结合SST k-ω湍流模型,研究气动弹片厚度、长度及角度对翼型增升减阻特性的影响,并基于功率谱方法分析非定常流场气动参数变化情况。结果表明:较之弹片厚度,弹片长度和角度是影响翼型气动性能的主要因素,且攻角越小、雷诺数越大,弹片增升减阻效果越佳;弹片翼型流动分离区域明显小于原始翼型,弹片减阻能力显著,前缘分离区域明显缩小;弹片可有效改善翼型前缘流动分离时的气动参数变化复杂性,增加流场稳定性;弹片使气动参数主频提高,功率谱密度峰值大幅降低,峰值数量减少,弹片翼型谱密度积分降低明显。
- 张立陈福东李春邓允河
- 关键词:风力机功率谱分析计算流体力学
- 风载荷对不同海上浮式风力机平台运动特性影响对比研究被引量:18
- 2021年
- 为探究风载荷对不同漂浮式风力机平台影响,分别建立基于单桩式、半潜式及驳船式3种平台的漂浮式风力机整机模型,结合叶素-动量理论、辐射/绕射理论及有限元方法,研究不同工况下3种典型漂浮式风力机平台的时频运动响应特性。结果表明:仅波浪载荷作用时运动响应标准差均小于风波耦合作用时,风载荷使平台偏离平衡位置明显,且对各平台纵荡响应较其余响应更敏感;对于纵荡响应,风载荷使3个平台固有频率处响应峰值均有所增大;对于垂荡响应,风载荷使单桩式平台固有频率处响应峰值有所减小、半潜式平台垂荡-纵摇耦合处及固有频率处响应峰值有所增大,但对驳船式平台垂荡响应可忽略不计;对于纵摇响应,风载荷使单桩式平台固有频率处响应峰值有所增大,并使半潜式平台发生纵荡-纵摇耦合运动,但对驳船式平台纵摇响应影响甚微;风载荷是平台发生耦合运动的关键因素;波浪载荷是影响驳船式平台垂荡及纵摇响应的关键因素。
- 张立丁勤卫李春刘宇航邓允河
- 关键词:风能
- 基于正交化的混合式平台漂浮式风电场平台动态响应研究
- 2022年
- 为研究混合式平台漂浮式风电场平台动态响应,分别建立基于Spar和Barge平台的漂浮式风力机整机模型,采用链接悬链线和固定悬链线将其链接以建立2×2阵列漂浮式风电场。采用叶素动量理论计算风载荷,通过辐射/绕射理论求解波浪载荷,采用水动力学软件AQWA研究风波载荷作用下漂浮式风电场平台的动态响应。针对Spar和Barge平台尺度大小不同导致系泊系统不对称引起的Spar平台横摇和艏摇响应较大问题,提出"依照尺度最大平台正交布置链接悬链线"的漂浮式风电场系泊系统布置准则。为验证所提出的系泊系统布置准则的可行性,对比研究系泊系统正交化前后漂浮式风电场平台的动态响应。结果表明,在极限海况下,系泊系统的正交化布置可减小Spar平台横荡响应,但一定程度会增加纵荡响应;而系泊系统正交化与否对漂浮式风电场平台垂荡、纵摇响应和机舱加速度影响较小。此外,正交化布置的系泊系统可显著减小Spar平台横摇和艏摇响应、Barge平台艏摇响应,而Barge平台横摇响应几乎不受影响。
- 王博李春丁勤卫刘青松张立
- 关键词:风电场正交化
- 基于弯扭耦合的大型风力机复合材料叶片结构特性研究被引量:10
- 2021年
- 为研究不同类型弯扭耦合叶片结构特性,以NREL 5 MW风力机叶片为研究对象,结合复合材料铺层设计建立不同弯扭耦合叶片有限元模型,通过CFD方法求解叶片气动载荷并对各叶片开展结构模态、强度及屈曲计算,分析不同耦合区域及耦合角度对叶片结构特性影响。结果表明:弯扭耦合叶片各阶固有频率大多低于传统叶片,其中蒙皮耦合叶片变化最小而全耦合叶片影响最大,弯扭耦合叶片可降低内部von Mises应力及应变峰值,提高叶片疲劳寿命,其中蒙皮耦合叶片降幅最大而主梁耦合叶片降幅最小,尤以蒙皮耦合叶片θ=20°减载效果最佳,弯扭耦合叶片切应力大多高于传统叶片,仅蒙皮耦合叶片θ=20°最大切应力低于传统叶片,叶片的弯扭耦合特性对其稳定性产生一定影响,其中主梁耦合叶片临界屈曲载荷降幅较大而其他弯扭耦合叶片有小幅上升,且一阶屈曲变形量均低于传统叶片。
- 张立缪维跑李春闫阳天刘青松王博
- 关键词:风力机叶片弯扭耦合二次开发复合材料
- 一种基于风力机叶片的自动伸缩涡流发生器系统
- 本发明提出了一种基于风力机叶片的自动伸缩涡流发生器系统,其包括风力机叶片、压力挡板、归位器、连杆机构和涡流发生器;风力机叶片上开设一凹槽;凹槽贯穿叶根;归位器悬空设置在凹槽内;归位器背向叶根的一侧面开设一调节槽;沿压力差...
- 刘青松李春缪维跑王博郝文星韩志伟许子非张立李东旭丁勤卫余万
- 文献传递
- 核岛双闸板闸阀振动特性的数值模拟
- 2008年
- 介绍了核安全级阀门振动特性计算在动力学分析与核安全评审中的重要作用,阐述了采用有限元分析法进行产品振动特性分析的实用性,讨论了采用三维有限元分析软件进行核安全级阀门振动特性数值模拟的基本思想和过程.同时,根据核岛核安全级平行式双闸板闸阀产品的设计数据建立三维计算模型,用三维有限元计算方法,对阀门装配整体进行计算,处理了接触面并解决了计算量和精度的矛盾,所得阀门前6阶固有频率是阀门抗震计算的重要基础.
- 余晓明仲梁维杨恒张立
- 关键词:核安全闸阀振动
- 一种海上漂浮式风力机多浮体平台
- 本发明涉及一种海上漂浮式风力机多浮体平台,包括上浮体和下浮体,所述上浮体和下浮体之间通过处于拉伸状态的张力筋腱连接,所述上浮体包括从上到下依次设置的固定浮舱、可变浮舱、基础压载,所述固定浮舱用于提供浮力,所述可变浮舱包括...
- 王博李春 丁勤卫杨阳 闫阳天 刘青松张立
- 文献传递