基于展向壁面振动控制的槽道湍流结构研究的开题报告.docx

基于展向壁面振动控制的槽道湍流结构研究的开题报告

一、研究背景及意义

随着现代工业的发展，大量的能源消耗和污染排放对环境造成了严重的影响。作为一种高效、环保、节能的能源，风能被广泛应用并受到了广泛的关注。与此同时，风力发电机组也面临着许多的挑战，其中之一就是风力机翼面上的槽道湍流问题。槽道湍流是指风力机翼面上流体的非线性涡动现象，这种现象会导致风力机的动力学性能受到影响，从而影响整个风力机的工作效率。

目前，解决槽道湍流问题的研究主要包括两种方法：一种是基于数值模拟的研究，另一种是基于实验研究的方法。数值模拟方法可以通过对流体运动的数学模型进行数值计算，模拟出不同工况下的流动情况。实验方法则是通过在实验室中建立模型，采用实验手段观测流场并测量流场参数。这两种方法各有优缺点，其中数值模拟研究存在着计算量大、计算精度依赖于网格精度等问题。因此，通过实验研究解决槽道湍流问题是目前较为可行的方法。

在实验研究中，通过展向壁面振动控制可以有效减少槽道湍流的湍流强度和湍流流向。展向壁面振动控制是指通过对风力机翼面上的某些部位施加一定的振动控制动作，在一定程度上降低槽道湍流的湍流强度和湍流流向，从而提高风力机的工作效率。本课题拟通过实验研究，解决槽道湍流问题，并提出有效的控制方法，以应对风力机翼面上的湍流问题。具有一定工程应用价值。

二、研究内容和技术路线

1.研究内容

（1）槽道湍流的实验测量和分析

通过搭建实验平台，采用激光共振测量仪、热线式风速仪等仪器，对槽道湍流进行实验测量，并对测量数据进行分析。

（2）展向壁面振动对槽道湍流的影响

在实验平台上，通过对风力机翼面进行展向壁面振动控制，观测并分析展向壁面振动对槽道湍流的影响，进一步探究其机理。

（3）展向壁面振动参数优化

通过对实验数据的分析，优化展向壁面振动参数，最终得出最优的展向壁面振动参数。

2.技术路线

（1）设计和搭建槽道湍流的实验平台；

（2）通过激光共振测量仪、热线式风速仪等仪器对槽道湍流进行实验测量，并对测量数据进行分析；

（3）在实验平台上，通过对风力机翼面进行展向壁面振动控制，观测并分析展向壁面振动对槽道湍流的影响，并探究其机理；

（4）通过对实验数据的分析，优化展向壁面振动参数，最终得出最优的展向壁面振动参数。

三、预期研究成果

通过实验研究，本课题将得出以下预期研究成果：

（1）建立槽道湍流的实验平台；

（2）获得槽道湍流的实验测量数据，并进行分析；

（3）探究展向壁面振动控制对槽道湍流的影响，并得出其机理；

（4）优化展向壁面振动参数，并得出最优的展向壁面振动参数。