江苏省风力机设计高技术研究重点实验室


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江苏省风力机设计高技术研究重点实验室


江苏省风力机设计高技术研究重点实验室依托南京航空航天大学、江苏天奇物流系统工程股份有限公司和无锡风电设计研究院有限公司建设,位于无锡风电科技产业园。2009年开始正式建设,计划于2012年验收。实验室主任为王同光教授。

一、研究方向 1、大型风力机叶片气动设计和计算; 2、大型风力机试验技术; 3、大型风力机结构设计和强度试验技术。

二、主要研究成果 1、大型风力机气动力模拟系统(LAWTAS)该系统既可以完成风力机的自动几何造型、自动网格生成、自动解算器设置和计算以实现风力机数值模拟的参数化和自动化,同时又具有扭矩曲线、功率曲线等图表生成能力。解算模块包括自主开发的涡尾迹方法、动量叶素理论等软件和CFD三部分,从而实现对风力机叶片性能进行计算和分析。在风力机模拟中,提供了翼型、单叶片、风轮和整机模拟三种解算方式,可用于考虑叶片/塔架干扰和大气边界层影响的风力机气动特性数值模拟。 2、大型风力机叶片气动优化设计分别针对几种不同的优化设计目标,基于小生境遗传算法技术,开发了基于改进的CHC基因算法的优化策略,强调优良个体的保存以换取更好的遗传操作效果,并且还改善了基因算法中常见的欺骗性问题。另外采用8阶Bezier曲线作为光顺工具。目前已经具有1.5~3MW叶片的设计成果,最大功率系数达到超过0.5 (Bladed结果),并应用于实际叶片生产。 3、全尺寸风力机叶片静强度和疲劳强度试验平台完成1.5MW风力机叶片强度测试平台的改造,已经投入运行。设计出了具有弯扭组合加载和按风力机载荷谱加载能力的加载设备和测试系统,形成风力机叶片易损段和风力机其它承力构件的静强度和疲劳强度试验验证平台。在2010年即形成进行3MW风力机叶片静强度和疲劳强度测试能力。地面承载能力按照5MW叶片强度试验要求设计和建设。该实验室可以为我国风电产业界同行提供风力机整机和叶片设计、计算和试验服务,提供委托设计、试验服务和风电成果转让。