风力机叶片表面覆冰影响因素分析

O242.1; 我国低温高海拔地区的风能资源十分丰富,风力机在该环境下运行时会产生叶片表面覆冰现象,不仅降低风力机的发电效率,严重时会影响结构安全性能.采用Fluent与FENSAP-ICE相结合的方法对风力机叶片表面覆冰问题进行数值模拟分析,明确环境温度、来流速度、水滴等主要环境因素影响下叶片表面覆冰发展规律.结果表明,环境温度从-5℃降低到-20℃的过程中,覆冰质量随温度的降低呈线性增长,增长幅度约为0.74 kg/℃;当温度继续降低时,覆冰质量增长幅度降低为0.228 kg/℃.来流速度、空气中水含量(LWC)与水滴直径(MVD)的增加均使覆冰质量呈线性提高,覆冰质量增长幅度分别约为0....

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Bibliographic Details
Published in大连理工大学学报 Vol. 63; no. 1; pp. 52 - 60
Main Authors 孔祥逸, 张宝峰, 于东玮, 纪杨, 韩雪阳, 刘晨阳, 张大勇
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 大连理工大学 海洋科学与技术学院,辽宁 盘锦 124221 2023
航天彩虹无人机股份有限公司,北京 100074%中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 新能源工程院,浙江 杭州 311122%大连理工大学 海洋科学与技术学院,辽宁 盘锦 124221
大连理工大学 运载工程与力学学部,辽宁 大连 116024%大连理工大学 海洋科学与技术学院,辽宁 盘锦 124221%大连理工大学 海洋科学与技术学院,辽宁 盘锦 124221
大连理工大学宁波研究院,浙江 宁波 315000
Subjects
风力机叶片
环境因素
覆冰
数值模拟
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ISSN1000-8608
DOI10.7511/dllgxb202301007

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Summary:O242.1; 我国低温高海拔地区的风能资源十分丰富,风力机在该环境下运行时会产生叶片表面覆冰现象,不仅降低风力机的发电效率,严重时会影响结构安全性能.采用Fluent与FENSAP-ICE相结合的方法对风力机叶片表面覆冰问题进行数值模拟分析,明确环境温度、来流速度、水滴等主要环境因素影响下叶片表面覆冰发展规律.结果表明,环境温度从-5℃降低到-20℃的过程中,覆冰质量随温度的降低呈线性增长,增长幅度约为0.74 kg/℃;当温度继续降低时,覆冰质量增长幅度降低为0.228 kg/℃.来流速度、空气中水含量(LWC)与水滴直径(MVD)的增加均使覆冰质量呈线性提高,覆冰质量增长幅度分别约为0.236 kg·s/m、8.529 kg·m3/g、0.512 kg/μm.降低环境温度、增大来流速度和LWC会增加叶片覆冰面积,但增大MVD会使覆冰面积减小.
ISSN:1000-8608
DOI:10.7511/dllgxb202301007