风电装备叶片结构系统的减重及抑振原理

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51575296
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0504.机械结构强度学
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Wind power has become an important green energy. The core technology of wind turbine is how high-efficiently to capture wind energy and to do real-time control through the blades. As to the world academic research hot point of wind turbine lightweight and vibration-control, and the background of the wind power industry in our country, this project will study a new type structure and principle from lightweight and vibration-control of both blade and connecting wheel hub which are the key problems. Respectively based on the partition of blade to indicate the ability to capture wind energy, the research will focused on the new structure and principle of segment-type pitch blade, the hinged rod structure of connecting wheel hub, the vibration-control with damper, adopting the research method for the model wind tunnel test and theoretical analysis, the numerical simulation and the real wind tests of prototype. Research contents include the wind tunnel test of the segment-type blade model, the rotating aerodynamics principle, the numerical simulation to describe fluid-solid coupling, the force-path of blade-hub strengthen connection, the power variation characteristics and control method, the multi-parameters analysis of vibration-control of blade, the static/vibration/real-wind-test of the experimental prototype. The objective of project are fundamentally to change the existing mechanical structure of the blade form and the manner of bearing, and to provide theory support for the comprehensive lightweight and vibration-control of wind turbine equipment.
风电已成为重要的绿色能源,其核心技术是如何高效率通过叶片来获取风能并进行实时的控制调节。本项目针对大型风电装备叶片结构轻量化及减振抑振这一国际学术研究热点以及我国风电产业的大背景,从叶片轻量化、叶片-轮毂增强连接、叶片系统减振抑振这几个关键问题入手,开展叶片结构的应用基础研究。基于叶片的风能捕获能力分区,分别研究分段式变桨叶片结构及原理、叶片-轮毂增强连接结构及原理、带阻尼器的减振抑振。采用的研究手段为模型风洞试验、理论分析、数值仿真以及试验样机的实风测试。研究内容涉及分段式叶片模型的风洞测试、旋转气动力学原理、流-固耦合数值仿真、叶片-轮毂增强连接的传力路径分析、分段式变桨叶片的功率变化特征及控制方法、叶片减振与抑振性能的多参数耦合分析、试验样机的静力/振动/实风性能测试。本项目的研究可以从根本上改变现有风机叶片的机械结构形式及承力方式,为风机装备的全面轻量化及减振抑振提供理论支持。

结项摘要

风电已成为重要的绿色能源,其核心技术是如何高效率通过叶片来获取风能并进行实时的控制调节。本项目针对大型风电装备叶片结构轻量化及减振抑振这一国际学术研究热点以及我国风电产业的大背景,从叶片轻量化、叶片-轮毂增强连接、叶片系统减振抑振等关键问题入手,开展叶片结构的应用基础研究。首先搭建了一个大口径低速直流式风力测试平台,辅以热线测速系统和粒子图像测速系统,为新型叶片结构的气动性能的研究提供了实验条件。基于叶片的风能捕获能力分区,分别研究分段式变桨叶片结构及原理、叶片-轮毂增强连接结构及原理、带阻尼器的减振抑振。提出折叠变桨风轮概念以及折叠变桨轮毂结构形式,为中小型风机提供新型的叶片变桨方式,该结构在实现叶片有效变桨的同时具备改善变桨结构受力状态的优势。针对大型叶片对刚度与减重的需求的矛盾,提出一种新型半双翼式面外增强叶片,该设计不仅显著提高的结构性能,同时具有更好的空气动力学性能,能够在一定程度上提高能量捕获效率。本项目的研究可以从根本上改变现有风机叶片的机械结构形式及承力方式,为风机装备的全面轻量化及减振抑振提供理论支持。

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(1)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(5)
Experimental investigation of the performance and wake effect of a small-scale wind turbine in a wind tunnel
小型风力机风洞性能及尾流效应实验研究
  • DOI:
    10.1016/j.energy.2018.10.103
  • 发表时间:
    2019-01-01
  • 期刊:
    ENERGY
  • 影响因子:
    9
  • 作者:
    Dou, Bingzheng;Guala, Michele;Zeng, Pan
  • 通讯作者:
    Zeng, Pan
Analysis of the coupled aeroelastic wake behavior of wind turbine
风力机气动弹性尾流耦合行为分析
  • DOI:
    10.1016/j.jfluidstructs.2018.09.001
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Journal of Fluids and Structures
  • 影响因子:
    3.6
  • 作者:
    Ma Zhe;Zeng Pan;Lei LiPing
  • 通讯作者:
    Lei LiPing
考虑耦合效应的水平轴风力机有限元建模与变形行为分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    应用基础与工程科学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    马哲;曾攀;雷丽萍
  • 通讯作者:
    雷丽萍
Wake model for horizontal-axis wind and hydrokinetic turbines in yawed conditions
偏航条件下水平轴风力和水力涡轮机的尾流模型
  • DOI:
    10.1016/j.apenergy.2019.03.164
  • 发表时间:
    2019-05-15
  • 期刊:
    APPLIED ENERGY
  • 影响因子:
    11.2
  • 作者:
    Dou, Bingzheng;Guala, Michele;Zeng, Pan
  • 通讯作者:
    Zeng, Pan
Dynamic characteristics and enhanced performance of a novel wind turbine rotor analyzed via experiments and numerical simulation
通过实验和数值模拟分析新型风力涡轮机转子的动态特性和增强性能
  • DOI:
    10.1002/er.3551
  • 发表时间:
    2016-10
  • 期刊:
    Int. J. Energy Res.
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Lu H Y;Zeng P;Lei L P
  • 通讯作者:
    Lei L P

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    --
  • 发表时间:
    --
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基于原位测定的NiTi记忆合金相变塑性的非均匀多场复杂行为研究
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AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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