垂直軸風輪氣動彈性穩定性和結構動力響應分析

    運動萬程                
    為了確定旋翼——塔耦合系統的運動方程應用了Lagrange原理，為了得到動能、勢能和阻尼項，必須計算槳葉上任意點的速度，經過代數轉換以后，以局部坐標s。表示其速度。            
             
    從這個方程可以計算槳葉能量項目，槳葉的變形代入這個方程，能量項目就可用廣義坐標表示。用Lagrange方程最后導出運動方程，這些方程是一組常系數二階微分方程，因為垂直軸風輪結構是對稱的。氣動彈性穩定性和動力響應運動方程分別是：

    式中：

    (m)是結構質量矩陣 (d)是結構阻尼矩陣 (g)是陀螺矩陣(r)是氣動阻尼矩陣(k)是結構剛度矩陣(G)是重力矩陣(S)是幾何剛度矩陣
(C)是離心力矩陣 (q）是氣動剛度矩陣            
    而y=(△e、．h0 2、qi、SKi]’，廣義力  Q來源于氣動力，重力和離心力，并由下列表  達式得到；Q={Q。+一Q。)6u。／6ydr式中Q。和Q。分別為氣動力和重力，以局  部坐標Ss表示，U’是槳葉上一點的變形矢量。            
    結  果
    上述描繪的理論模型已程序化了，并用于一些可用風輪的穩定分析，其中獲得使用證書的風輪是安裝在荷蘭FOKKER的PIONEElR I風輪。該風輪旋翼高度為15m，直徑為14．92 m，槳葉形狀為tropos kien而弦長為O．75m的垂直軸風輪，轉速變化在低風速時為25r／min，在風速1Gm／s時為50r／min，在風速18m／s，。輸出45kW。本文以PIONEER I風輪作為鍘算，證實了方法的可用性。
    結    論