基于质量块移动的大型风电机组叶片颤振抑制研究

摘要

针对海上风电机组大型化过程中日益突出的叶片颤振问题，提出一种基于质量块移动的叶片颤振抑制方法，以NREL 5MW大型叶片为研究对象，采用流固耦合方法分析叶片颤振形式，利用正交试验研究质量块的质量、长度和位置对颤振抑制效果的影响。结果表明：额定风速下，叶尖最大变形量为1～3 m,颤振变形起始位置在长径比(r/R)0.3～0.5内；风力机叶片颤振抑制的质量块合理参数为：m=0.12M,l=6.6 m,x=0.39r/R(m和M分别为质量块和原型叶片质量，l和x分别为质量块长度和位置);与原型机叶片的相比，加装移动质量块的叶片的应力集中区域减小了42.3%,整体减振率达到53.6%;3种典型工况下加装了质量块的叶片的减振率分别可达56.3%、60.1%和59.2%。

关键词

大型风力机叶片 / 颤振抑制 / 质量块 / 流固耦合

基金资助

国家自然科学基金项目(51707204); 山东省自然科学基金项目(ZR2022ME213)