漂浮式风电机组失控状态下叶片气弹失稳特性分析

摘要

漂浮式海上风电机组在风载荷、波浪载荷作用下，叶片气弹耦合特性复杂，因此其面临气弹失稳的风险更高。以DTU 10 MW参考风电机组为研究对象，基于修正的叶素动量理论、几何精确梁模型和三维势流理论，建立漂浮式海上风电机组气动-水动-控制-弹性分析模型。综合时域仿真和频域分析，研究漂浮式风电机组叶片失控状态下的气弹失稳特性。结果表明：叶片发生由摆振和扭转耦合引起的气弹不稳定；漂浮式海上风电机组浮式平台的纵摇运动和垂荡运动是导致叶片气弹失稳临界转速降低的主要原因，纵摇运动下叶片气弹失稳临界转速降低7.90%、垂荡运动下降低3.56%;海浪有义波高和谱峰周期增大会降低叶片气弹失稳临界转速。

关键词

漂浮式海上风电机组 / 叶片 / 气弹稳定性 / 失控状态 / 时域分析 / 频域分析