ANSYS仿真与实验验证：1.5MW风力机叶片气动载荷特性研究

本文主要探讨了风力机叶片模型在不同风速下的气动载荷仿真与实验研究。作者赵丹平、田德、韦丽珍和王海宽分别来自内蒙古农业大学机电工程学院、华北电力大学可再生能源学院和内蒙古工业大学能源与动力学院，他们利用ANSYS软件的有限元方法对1.5MW风力机叶片模型进行分析，旨在模拟叶片在旋转过程中的气动性能，并通过车载法对叶片在风速5m/s、7m/s、9m/s和11m/s下的剪应力进行了实测验证。 在文章中，作者首先强调了风力发电在全球能源转型中的重要地位，特别是在矿物资源日益紧张和环境保护需求增大的背景下。风力机叶片作为关键组件，承受着空气动力、重力和惯性等多种复杂载荷。为了确保叶片在极端条件下的稳定性和可靠性，对叶片的气动载荷特性进行深入研究至关重要。 在气动弹性力学方面，文章重点讨论了气动力如何影响叶片的运动，包括沉浮和扭转运动，以及这些运动如何相互作用，可能导致的颤振问题。而结构动力学研究则聚焦于单个叶片和整个风力机系统的动力学特性，通过静态和动态分析来优化叶片的设计和结构。 通过仿真与实验的对比，研究发现叶片设计对气动载荷特性有显著影响，且仿真结果与实测数据吻合良好，这证明了所采用的方法能够准确反映实际叶片在工作状态下的受力情况。这一研究成果为风力机叶片的优化设计提供了重要的理论支持和实践指导。 这篇首发论文在风力机叶片气动载荷的仿真与实验研究方面做出了重要贡献，为提高风力发电效率和可靠性提供了科学依据和技术路线，对于推动风能产业的发展具有重要意义。