风轮不平衡载荷下超大型风电机组叶片颤振极限研究

以IEA Wind 15 MW参考风电机组为研究对象，基于非线性时域气弹耦合分析工具，研究风剪切、偏航入流、质量不平衡3种不平衡载荷单一或共同作用时，超大型风电机组叶片的颤振极限。结果表明，单一不平衡载荷作用时，风剪切和±15°以内的偏航角会增大临界颤振速度，而质量不平衡会降低临界颤振速度，且质量偏重时颤振速度下降更加明显。3种不平衡载荷共同作用时，临界颤振速度的最大值和最小值都出现在剪切系数为0.3时；最大值总是在偏航角为非负值时取得，最小值在偏航角为-20°时取得；质量不平衡对临界颤振速度的影响与其单一作用时的规律一致。因此，在进行气弹稳定性分析时，应考虑多种风轮不平衡载荷共同作用，尤其是叶片质量偏重和偏航角度为-20°时这种最不利的情况。