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小型风力机覆冰环境输出功率及气动特性研究被引量：11: 2019年; 结冰造成风力机叶片载荷增加、气动性能下降,进而导致功率损失。试验模拟了低温环境下的小型水平轴风力机覆冰,研究了液态水含量对风力机覆冰增长的影响并记录了覆冰过程中转速及输出功率的变化.建立了覆冰模型模拟试验中的冰形增长过程,以及风力机轴转矩、轴功率的变化.研究表明:覆冰导致小型风力机转速和输出功率迅速降低,覆冰初期功率以22 V/min损失。随着转速下降,叶片覆冰由前缘向压力面转移。覆冰随着液态水含量的增加而增加,造成更加严重的转速和输出功率下降.受转速下降的影响,轴转矩先短暂上升约47%后下降到58%,轴功率下降因覆冰前期转矩上升而有一定的迟滞性。; 梁健梁健胡琴刘茂莲王瑞琪吕伟龙; 关键词：空气动力特性输出功率

交流工作电压下染污方式对220kV复合绝缘子覆冰及闪络特性的影响被引量：11: 2015年; 为研究交流工作电压下染污方式对复合绝缘子覆冰及电气特性的影响规律,该文在人工气候室内分别对两种染污方式下的220 k V复合绝缘子进行了人工雨凇带电和不带电覆冰试验研究,分析了电场、染污方式和染污程度对220 k V复合绝缘子覆冰和闪络特性的影响规律。结果表明:带电条件下染污方式和染污程度对绝缘子覆冰外观、覆冰重量、冰层电导率和水膜电导率均有明显的影响,覆冰闪络时电弧路径、颜色和直径也存在一定的差异,导致带电覆冰时覆冰水电导率法(icing-water-conductivity method,IWCM)下的闪络电压高于不带电时,而固体涂层法(solid-layer method,SLM)下则刚好相反;两种染污方式间的等价性关系与覆冰期是否带电有明显的关系,在相同的盐密(salt deposit density,SDD)下,带电覆冰时其等效的覆冰水电导率(γ20)高于不带电时。; 胡琴殷攀程吴彬舒立春蒋兴良梁健杨秀余杨爽; 关键词：染污方式复合绝缘子闪络电压等价性

旋转风力机的水滴撞击特性与雾凇模拟被引量：13: 2018年; 寒冷地区的风力机叶片覆冰造成机组停机、安全事故等问题,一直困扰着风电行业的发展。针对三维风力机运行中遇到的过冷却水滴撞击问题,采用拉格朗日法数值模拟了不同环境条件和运行工况下的水滴撞击特性,并在人工气候室内对小型水平轴风力机进行了覆冰试验。数值计算结果表明:水滴碰撞区域主要集中在叶片前缘,沿叶展方向碰撞系数以及碰撞极限均增大;碰撞系数和碰撞区域随着水滴中值直径的增大而增大;风机转速下降或风速上升都会造成水滴的撞击区域整体向压力面移动。数值计算模拟的雾凇冰形与人工覆冰试验结果有较好的一致性。; 舒立春梁健胡琴胡琴蒋兴良; 关键词：三维数值模拟水滴撞击特性

风力机叶片雨淞覆冰的三维数值模拟及试验研究被引量：18: 2017年; 风力机覆冰导致叶片的气动性能下降,造成风力机功率损失。为研究风机叶片的覆冰增长规律,该文建立了基于欧拉法及传热传质原理的风力机雨淞覆冰三维模型,并在人工气候室内对模型进行了试验验证。基于数值模型研究了温度对覆冰的影响以及覆冰对风力机空气动力特性的影响。研究表明,旋转风力机覆冰区域主要集中在叶片前缘,沿叶展方向覆冰呈线性增加,在叶尖处覆冰最厚;随着温度的降低,水滴冻结系数增加,叶片前缘积冰加剧,覆冰区域减小;覆冰造成阻力系数升高,升力系数下降,空气动力特性恶化。; 梁健舒立春胡琴蒋兴良何高辉刘延庆; 关键词：风力机三维数值模拟空气动力特性

环境参数对小型风力发电机叶片覆冰特性及输出功率的影响被引量：28: 2016年; 风力发电机叶片覆冰会影响风机气动性能,使其输出功率减少,但目前相关文献报道较少。为此,在大型多功能人工气候室内模拟不同覆冰环境,研究了环境温度、液态水含量(LWC)和风速对小型风力发电机叶片覆冰特性及输出功率的影响规律。结果表明:风力发电机叶片前缘和迎风面覆冰较多,前缘角状覆冰会导致其输出功率显著下降。经过相同时间的覆冰后,环境温度降低过程中,风机输出功率值先降低后升高,从而使得风机到达停机边缘所需覆冰时间呈先减少后增多的规律;LWC越高,风机输出功率越低,到达停机边缘所需覆冰时间越短;风速越大,风机输出功率越大,到达停机边缘所需时间越长。; 舒立春任晓凯胡琴蒋兴良梁健邱刚李瀚涛; 关键词：风力发电机覆冰气动性能升阻比输出功率

风力发电机叶片临界防冰与融冰功率密度分析被引量：12: 2015年; 根据风力发电机叶片防冰和融冰的物理过程,分析其加热融冰的基本条件,通过对防冰与融冰的热平衡过程分析,建立防冰和融冰在临界情况下热力学的物理数学模型,提出临界功率密度概念,并在人工气候实验室对模型进行试验验证,试验结果和计算结果吻合较好。研究结果表明:在进行电加热防冰和融冰时,其加热功率密度必须大于临界功率密度;临界防冰功率密度是环境温度和风速的函数,临界融冰功率密度是环境温度、风速、冰层厚度和单位时间覆冰量的函数;临界防冰功率密度随着风速增加而变大,随着外界温度的增加而变小;临界融冰功率密度随着风速和覆冰量的增加而变大,随着冰层厚度和外界温度的增加而变小。; 胡琴杨秀余梅冰笑舒立春蒋兴良杨爽梁健; 关键词：风力发电机叶片融冰影响因素

分裂导线覆冰增长模拟计算及试验验证被引量：19: 2017年; 在分裂导线覆冰过程中,由于下风侧子导线处于上风侧子导线的尾流区,空气流场及水滴运动的轨迹受到上风侧子导线遮蔽效应的影响,两者覆冰特性之间存在差异。为此采用多相流场计算的拉格朗日法,通过跟踪水滴的运动轨迹,得到分裂子导线的碰撞系数β与气流速度v、水滴中值直径(MVD)、导线直径D和子导线间距ΔL的关系。结果表明:分裂子导线流场的耦合影响可归结为水平布置的上风侧子导线对下风侧子导线的遮蔽效应;v或MVD越大,上、下风侧子导线的β越大。且上风侧子导线的β值较大,但两者的差异随v或MVD的增大而逐渐减小。在一定直径范围内,D与上、下风侧子导线的β呈负相关,即β随D的增大而减小。ΔL不影响上风侧子导线的β,而下风侧子导线的β随ΔL的增大而增大。基于控制体思想,结合热力学平衡方程,分析了v和MVD对导线表面覆冰形状的影响。并在人工气候室进行二分裂导线的覆冰试验,验证了计算方法的有效性。; 胡琴于洪杰李毅舒立春蒋兴良梁健; 关键词：分裂导线

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梁健