水平軸風(fēng)力機(jī)葉片可適應(yīng)性設(shè)計(jì).pdf

1、可適應(yīng)性設(shè)計(jì)，從方法角度理解，它是基于公理設(shè)計(jì)，運(yùn)用模塊化構(gòu)造關(guān)鍵技術(shù)途徑，通過替換或修改產(chǎn)品以及產(chǎn)品族零部件或者結(jié)構(gòu)的柔性來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品可適應(yīng)變換以適應(yīng)新需求；從最終目的上理解，它是以滿足不同的需求以及需求變化的可適應(yīng)性作為重要評價標(biāo)準(zhǔn)，通過減少或簡化產(chǎn)品在設(shè)計(jì)或升級過程中的一些繁瑣的、重復(fù)的設(shè)計(jì)制造過程的前提下依然能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)出具有易定制性、柔性、可重用性、可擴(kuò)展性的產(chǎn)品；從環(huán)境和經(jīng)濟(jì)角度作為出發(fā)點(diǎn)來看，面對環(huán)境變遷和全球經(jīng)濟(jì)資源所面臨

2、的問題，該全新設(shè)計(jì)理念的系統(tǒng)提出無疑會給未來的工業(yè)各領(lǐng)域的發(fā)展帶來巨大的促進(jìn)作用。
　　在風(fēng)能領(lǐng)域，隨著風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，與之相關(guān)的技術(shù)也越來越成熟，針對目前風(fēng)力機(jī)多樣化、柔性化和單機(jī)大容量化等發(fā)展趨勢，相應(yīng)的風(fēng)機(jī)葉片的設(shè)計(jì)生產(chǎn)周期以及設(shè)計(jì)制造成本也在逐漸增加。風(fēng)機(jī)葉片可適應(yīng)性設(shè)計(jì)是面向葉片的生命周期，在設(shè)計(jì)過程中為了能夠更快的響應(yīng)客戶的需求變化或不同類型用戶的個性化需求，在設(shè)計(jì)過程中增加了用戶參與度，通過小范圍修改或調(diào)整風(fēng)機(jī)葉

3、片參數(shù)而不需要重新設(shè)計(jì)就能滿足客戶需求。毫無疑問，這對于企業(yè)而言不僅提高了其滿足客戶產(chǎn)品需求的能力，更是能夠有效的化解經(jīng)濟(jì)問題，緩和二者與環(huán)境之間的矛盾，使得企業(yè)在市場競爭中處于有利地位。
　　首先，本文根據(jù)葉素動量理論，采用Wilson方法耦合Prandtl葉尖損失模型和葉根損失模型優(yōu)化設(shè)計(jì)出在不同風(fēng)況下的不同額定功率的風(fēng)機(jī)葉片系列模型庫，基于可適應(yīng)性設(shè)計(jì)概念對風(fēng)機(jī)葉片進(jìn)行結(jié)構(gòu)和功能方面的可適應(yīng)性分析，并依據(jù)公理設(shè)計(jì)方法對葉片模

4、型庫中葉片進(jìn)行分級模塊化劃分處理，建立葉片模塊參數(shù)化數(shù)據(jù)庫。
　　其次，可根據(jù)客戶需求，確立原型葉片并求出模塊約束，然后采用評價函數(shù)法—雙因子線性加權(quán)法計(jì)算模塊信息含量并優(yōu)化選擇出最佳置換模塊，通過模塊置換小范圍替換或調(diào)整風(fēng)機(jī)葉片參數(shù)來得到能夠滿足客戶需求的組合葉片。
　　最后，采用GH Bladed軟件計(jì)算置換前后的葉片穩(wěn)態(tài)氣動性能并仿真60s風(fēng)機(jī)啟動、正常運(yùn)行和正常停車三種運(yùn)行狀況，通過對計(jì)算仿真結(jié)果的分析得出該模塊置換