國內(nèi)外風工程界采用的風力機體系風效應分析方法通�；诹紤B(tài)氣候模式,而臺風邊界層風特性不同于良態(tài)氣候模式,臺風作用過程中會表現(xiàn)出明顯的時空變異性和多尺度渦結(jié)構(gòu)。針對現(xiàn)存土木工程臺風模型理論體系過度簡化的問題,引入考慮真實臺風場強變異性和衰減效應的中尺度天氣預報模式(WRF)對"鸚鵡"臺風進行高時空分辨率模擬,重點對比臺風登陸前、登陸時和登陸后臺風風向和風強特征,并結(jié)合模擬臺風中心路徑與實測路徑的對比結(jié)果驗證了中尺度臺風"鸚鵡"模擬的有效性。以中國東南沿海地區(qū)某風電廠5 MW水平軸風力機為對象,基于WRF模擬獲得近地面三維風場數(shù)據(jù),并結(jié)合小尺度CFD大渦模擬技術(shù)分別對葉片單個旋轉(zhuǎn)周期不同停機位置工況進行三維非定常數(shù)值模擬。在此基礎上,結(jié)合有限元完全瞬態(tài)法對不同停機工況進行了風振響應動力時程分析,提煉出停機位置對體系風振響應和風振系數(shù)的影響規(guī)律,最終歸納總結(jié)了臺風作用下大型風力機體系最不利停機位置。結(jié)果表明:采用WRF模式可以有效模擬近地面臺風風場,擬合的臺風剖面指數(shù)為0.076;臺風下塔架內(nèi)力和風振系數(shù)顯著增大,尤其是與塔架相對位置最近的葉片風振響應最為不利,內(nèi)力最大增幅達35%。分析發(fā)現(xiàn)...

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【文章目錄】：
1 中尺度臺風場模擬及結(jié)果分析
    1.1 WRF模式網(wǎng)格劃分
    1.2 參數(shù)化方案選取
    1.3 有效性驗證及結(jié)果分析
2 小尺度CFD數(shù)值模擬
    2.1 風力機模型簡介
    2.2 計算域及網(wǎng)格劃分
    2.3 小尺度CFD模擬技術(shù)實現(xiàn)
        2.3.1 入流邊界確定
        2.3.2 大渦模擬控制方程
    2.4 邊界條件及參數(shù)設置
    2.5 模擬結(jié)果有效性驗證
3 風振響應分析
    3.1 有限元建模及動力特性
    3.2 風振響應
        3.2.1 塔架響應
        3.2.2 葉片響應
    3.3 風振系數(shù)
4 結(jié) 論



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