不平衡转子扭转振动特征的测试

采用ＤＫ－Ⅱ型扭振测量系统，进行了不同转速下不平衡转子的弯曲，扭转振动的联合测量，得到了存在不平衡的故障转子的扭振特征和变化规律，即当转动频率小于一阶扭振固有频率时，扭振幅值随转速的升高而增大；当转动频率大于一阶扭振固有频率时，扭振幅值随转速的高而减小；当通过扭振界转速时，扭振相位翻转１８０°。     

高效低载的三维风力机叶片外形优化设计方法

常规风力机叶片的优化设计都是从二维翼型开始的,且翼型总是以升阻比最大为优化目标。然而,二维翼型的升阻比最大和三维叶片的高风能利用率与低气动载荷有本质的不同,采用以往的叶片优化方法常常会在提高风能利用率的同时,使叶片所受的气动载荷也提高。针对这一问题,提出基于多岛遗传算法和动量叶素理论,在给定风况条件下,以加权风能利用率最高与气动载荷最小为目标函数,以叶片各个截面的翼型型线及扭角作为设计变量,对三维叶片开展多目标优化方法设计研究。并对某实际NREL Phase VI叶片进行优化设计,结果表明：在给定风况下相比原叶片,优化叶片在风能利用率提升了3.06%的基础上,叶根弯矩降低了11.68%。在变转速与变风况下,优化叶片的气动效率整体提升,叶根弯矩明显降低。     

行波波长及波速对获能特性的影响

在一定的运动参数条件下,行波运动可以从流水或风中吸取能量。以NACA0012翼型作为行波运动鱼体二维简化模型的原始翼型,采用数值模拟的方法研究波长及波速对行波运动获能特性的影响。结果表明:当波长不变时,随着无量纲波速的增大,行波运动从流水中吸收的能量(无量纲侧向功率)和能量利用率先增大后减小,并存在一个最佳波速使得无量纲侧向功率和能量利用率达到最大;对于不同的行波波长,最佳无量纲波速为一定值;在低无量纲波速和高无量纲波速下,随着波长的增大,无量纲侧向功率和能量利用率均先增大后减小;在中无量纲波速下,无量纲侧向功率和能量利用率随着波长增大而减小。     

基于多岛遗传算法的钝尾缘翼型多目标优化设计

针对大型水平轴风力机叶片运行工况复杂和结构强度要求高的问题,提出一种钝尾缘翼型的多目标优化方法。基于多岛遗传算法,采用Hicks-Henne型函数和钝尾缘函数对钝尾缘翼型进行参数化拟合,通过Matlab软件自编程序调用XFOIL气动分析软件进行流场分析,对选定翼型进行多工况多目标优化设计。整个优化过程集成在Isight平台中,可实现自动优化。采用上述方法,选用NACA63921翼型作为初始翼型进行多目标优化,利用Fluent转捩模型对得到的钝尾缘翼型进行CFD数值验证,并与几种常见的同厚度翼型进行对比。数值验证表明,优化得到的钝尾缘翼型在多个工况点下的升阻比均高于同厚度的FFA、DU系列等现有风力机翼型,在失速工况区流动分离延后,具有更好的气动稳定性。     

振动叶栅中三维振荡欧拉流场的应力消去法

从线性化的三维可压非定常欧拉方程组（一阶时间相关的双曲线方程组）出发，通过合理的数学方法，消去压力项，得到只包含振荡速度矢量面的对空间的二阶偏微分方程组，在已知定常速度场后，这一方程组很容易求解，不但简化与加速了求解过程，而且避免了双曲型方程数值求解过程中的稳定性问题及人工粘性项的影响。     

理想流场中流固耦合作用下叶片的动态特性研究

将非定常流场与振动的弹性叶片作为一个整体，建立它们之间的数学物理模型，通过非定常流场参数与弹性吉片动态响应之间的迭代计算，研究叶片－流场系统的稳定性及叶片的动态特性，数值仿真结果表明，将流场与叶片作为一个系统来研究是必要的。     

合成射流控制参数对大攻角下翼型气动性能的影响

通过数值模拟的方法,对合成射流控制NACA 0012大攻角下翼型流动分离的参数进行了研究.结果表明:对于射流出口宽度为翼型弦长的0.5％,翼型在18°～24°攻角下的流场,当合成射流作用在翼型头部1％弦长位置,吹气速度比为1,无量纲激励频率在1 附近时,可以达到较好的改善翼型整体气动性能的效果.通过对翼型表面压强系数分...     

DK—I型高精度轴系扭转振动测量系统

对清华大学动力工程及控制考古室基于脉冲时序法原理研制的ＤＫ－Ｉ型高精度轴系扭转振动测量系统的信号处理仪原理和计算机分析软件做了介绍。     

平面叶栅气动设计的变域变分原理及有限元计算

采用变域变分原理,对以流函数描述的无粘流体流动的亚音速平面叶栅反设计问题进行了理论分析和有限元计算。由于变域变分能将未知形状的几何变量及控制方程结合在一个变分泛函中,使得数学描述简洁、紧凑,且几何变量及控制方程的求解能耦合地进行。采用变分有限元方法计算结果表明,该计算原理具有较高的精度,能获得较为满意的叶栅反设计的结果。