典型鈍體斷面渦激力特性及其跨向相關(guān)性研究的任務(wù)書

典型鈍體斷面渦激力特性及其跨向相關(guān)性研究的任務(wù)書任務(wù)書題目：典型鈍體斷面渦激力特性及其跨向相關(guān)性研究一、任務(wù)背景風(fēng)力發(fā)電作為一種可再生能源，已經(jīng)在全球范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)于提高發(fā)電效率、降低風(fēng)力發(fā)電成本具有重要意義。然而，在高速風(fēng)力作用下，風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片會(huì)受到渦激勵(lì)的影響，產(chǎn)生激振問題，使得結(jié)構(gòu)受力性能、壽命和可靠性受到影響。因此，研究渦激勵(lì)問題并探究其與結(jié)構(gòu)跨向響應(yīng)特性的相關(guān)性具有重要的科學(xué)意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。二、研究目標(biāo)本項(xiàng)目旨在使用CFD軟件模擬典型鈍體斷面在高速風(fēng)流中的渦激力，并研究其在跨向方向上的相關(guān)性，達(dá)到以下研究目標(biāo)：1.研究在不同雷諾數(shù)下鈍體斷面渦激力的特性。2.探究鈍體斷面渦激力的空間分布特性。3.分析鈍體斷面渦激力與結(jié)構(gòu)跨向響應(yīng)特性的相關(guān)性。三、主要研究內(nèi)容1.研究不同雷諾數(shù)下的流場(chǎng)特性。使用CFD軟件建立高速風(fēng)流場(chǎng)模型，并通過仿真計(jì)算分析不同雷諾數(shù)下的流場(chǎng)特性。2.模擬鈍體斷面渦激力。在風(fēng)場(chǎng)模型中引入鈍體斷面，并通過數(shù)值模擬方式計(jì)算其在高速風(fēng)流中產(chǎn)生的渦激力特性。3.分離不同頻率下的渦激力信號(hào)。對(duì)計(jì)算得到的渦激力信號(hào)進(jìn)行快速傅里葉變換（FFT），對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻率分析并篩選出不同頻率下的渦激力信號(hào)。4.基于相關(guān)分析法探究渦激力與結(jié)構(gòu)跨向響應(yīng)特性的相關(guān)性。將計(jì)算得到的渦激力信號(hào)與結(jié)構(gòu)跨向響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行相關(guān)分析，分析不同頻率下渦激力信號(hào)與結(jié)構(gòu)跨向響應(yīng)信號(hào)的相關(guān)程度。四、研究意義本項(xiàng)目的研究將對(duì)高速風(fēng)場(chǎng)中渦激勵(lì)問題的認(rèn)識(shí)有所提高，有助于改善風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的激勵(lì)問題，提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)的抗風(fēng)能力和運(yùn)行穩(wěn)定性，并降低風(fēng)力發(fā)電成本，具有重要的科學(xué)意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。五、技術(shù)路線1.建立CFD風(fēng)場(chǎng)模型并進(jìn)行數(shù)值模擬。2.計(jì)算鈍體斷面在高速風(fēng)流中的渦激力特性。3.快速傅里葉變換篩選出不同頻率下的渦激力信號(hào)。4.基于相關(guān)分析法探究渦激力與結(jié)構(gòu)跨向響應(yīng)特性的相關(guān)性。六、研究進(jìn)度總時(shí)間為6個(gè)月，分為以下階段：第一階段：文獻(xiàn)調(diào)研和數(shù)據(jù)采集（1個(gè)月）第二階段：風(fēng)場(chǎng)模型建立和CFD數(shù)值模擬（2個(gè)月）第三階段：渦激力計(jì)算和信號(hào)分析（2個(gè)月）第四階段：數(shù)據(jù)處理和結(jié)果分析（1個(gè)月）七、研究成果1.發(fā)表相關(guān)學(xué)術(shù)論文及報(bào)告，交流研究成果。2.開發(fā)渦激力信號(hào)處理和分析工具。3.為風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片設(shè)計(jì)