文档介绍：基于开发的风力机叶片建模技术年月
基于二次开发的风力机叶片建模技术
张富海,李军向,陈淳,罗晓军
中材科技风电叶片股份有限公司,北京
摘要:针对风力机叶片三维模型,利用平台建立与的接:,方便叶片模型参数从读入。为精确建模,
计算过渡翼型以及叶片空间离散数据点坐标,再基于平台建立应用软件的二次开发,输出几何图形集。此
软件的开发意义在于能够快速、高效、精确、智能化建立风力机叶片三维模型,从而可进行气动分析、结构有限元分析、动态仿
真以及为制造叶片模具提供数控加工模型。
关键词:;二次开发;风力机叶片;翼型;三维模型
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:———
引言
叶片是风力发电机中的关键部件之一。叶片的
型面是复杂的三维扭曲曲面,一方面由于每个截面
的弦长、扭角、翼型均不同,而叶片标准翼型有限,通
常为% 、% 、% 、% 、% 、% 相对厚
度。但叶片三维模型要求截面翼型数据精度高,
叶片每隔一段距离的过渡翼型就显得尤为重要;另
一方面,传统的叶片三维建模通常利用进行
坐标转换,然后输入三维软件中,进行点、线、
面的连接和优化。所以快速、高效、精确、智能化的
建模比较困难。
具有强大的曲面造型功能,本文基于
平台对进行叶片建模的二次开发。此软件图. 风力机叶片气动外形
的开发,大大提高了建模效率并且可智能更改叶片. 过渡翼型点的确定
参数。在风力机叶片不同展向处选择不同的翼型进行
风力机叶片三维模型特征参数布置,满足风力机叶片气动性能的要求,是风力机叶
一般而言,通过三维软件建立叶片模型需片气动设计的重要环节。
要的特征参数有,弦长、扭角‘、截面翼型位置、一般在风力机叶片约% 展长的剖面/
截面翼型数据、前缘距离桨距轴位置、,因此该处到叶
。尖的翼型通常具有相对较高的升阻比,表面粗糙度
. 叶片几何参数对翼型失速的影响较小,此处通常选择系
叶片气动设计,要求通过优化、计算确定出叶片列或者系列。而叶片根部通常选择在满
的弦长、扭角和相对厚度,以满足设计性能要足结构强度和刚度情况下,此处应该具有较高的升
求“。显然,仅通过气动设计的几何参数对建立力系数。因此许多研究机构投入大量的工作研
三维模型参数是不够的。发使用风力机叶片专用翼型。如荷兰的系
图所示为叶片气动设计的几何参数,即扭列、瑞典的—系列、丹麦的等。表所
角分布、弦长分布、相对厚度分布。示为某叶片翼型分布¨ :
收稿日期:
作者简介:张富海一,男,硕士,主要从事风力机叶片设计技术研究。
啪.
年第期玻璃钢/复合材料
表叶片翼型分布空间截面离散点坐标为、、,则:
一

根据以上截面离散点,可通过循环求得整个叶
片的空间三维坐标点。
二次开发的叶片三维模型
. 的二次开发技术
是法国达索系统公司开发的高档
软件。以其强大的曲面设计功能在行业内享
大型风力机叶片较长,如果仅用表的个标有很高的声誉,在世界领域处于领先地位。
准翼型来建模的话,很显然是不精确的。为了使叶二次开发是对软件的用户化和专业化的有效手
片曲面顺滑,通常需要每隔一定距离如有一段。的功能都具有很高的通用性,因此也存
个过渡翼型。根据