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申请/专利权人：哈尔滨工业大学
申请日：2024-03-08
公开（公告）日：2024-05-28
公开（公告）号：CN118094812A
主分类号：G06F30/17
分类号：G06F30/17;F03D1/06;F03D7/02;G06F30/20;G06F119/14
优先权：
专利状态码：在审-实质审查的生效
法律状态：2024.06.14#实质审查的生效;2024.05.28#公开
摘要：本发明公开一种基于功率相似的风机叶片气动缩尺设计方法，属于海上风机缩尺试验技术领域，首先，基于模型参数与实验条件确定模型的缩尺比，基于弗劳德缩尺准则得到几何缩尺叶片与缩尺目标参数。然后，对比低雷诺数翼型的几何形状与气动性能，选择合适的优化翼型，计算并修正其气动参数。再基于几何缩尺叶片的弦长与扭角分布建立四参数多项式模型。最后，以最大叶轮推力的功率值作为目标值，利用模式搜索法优化叶片的几何参数分布，获得气动性能相似的模型叶片。本发明以浮式风机气动力做功的功率值作为目标值进行对模型叶片进行优化设计，以克服弗劳德缩尺导致叶片气动性能下降这一问题，进一步提高海上风机缩尺模型气动荷载的准确性。
主权项：1.一种基于功率相似的风机叶片气动缩尺设计方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：S1、根据缩尺实验的实验条件与风机模型参数确定缩尺比λ，基于原型叶片几何参数与缩尺比得到模型叶片；S2、基于弗劳德缩尺准则确定缩尺目标参数，确定模型叶片的雷诺数范围；S3、确定优化翼型的选择，对比低雷诺数翼型的气动性能与几何参数，选择适于模型叶片设计的最优翼型；S4、计算所述的最优翼型在小攻角下的气动参数，扩展其升力、阻力的系数，针对模型叶片的三维旋转效应，对气动参数进一步修正；S5、为保证优化的模型叶片的叶素分布连续光滑，采用多项式拟合的方法来拟合模型叶片的弦长和扭角分布，建立弦长-扭角模型，并将其作为优化计算的边界条件，使得最终的优化结果尽可能的接近模型叶片的外形特征分布；S6、以最大叶片推力工况下的模型风机的气动力功率值作为优化目标值，以弦长和扭角作为优化变量，利用模式搜索法实现目标函数的求解，得到优化的模型叶片的外形的最优解。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 哈尔滨工业大学 一种基于功率相似的风机叶片气动缩尺设计方法
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