热能动力工程

作者：李 根，闫阳天，李 春，薛世成

单位：上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093,,上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093,,上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093,,上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093,

关键词：半主动控制;海上风力机;动力响应;振动控制;风载荷

基金：国家自然科学基金（51976131，52006148）；上海市“科技创新行动计划”地方院校能力建设项目（19060502200）

风致振动是大型风力机发生破坏性事故的主要原因。为探究半主动控制在近海单桩风力机风致振动控制中的应用效果，基于ABAQUS有限元软件二次开发了风力机半主动控制模块，以单桩式NREL 5 MW海上风力机为研究对象，通过磁流变阻尼器对BangBang控制、改进BangBang控制及Lyapunov控制3种半主动控制算法在单桩大型风力机风致振动控制中的效果展开研究。结果表明：3种半主动控制算法均对风力机塔顶振动及塔架加速度具有显著控制效果，塔顶位移峰值分别减小21.3%，26.3%及29.6%，加速度最大值降低47.7%，59.2%及65.7%，其中Lyapunov控制算法在塔顶位移峰值及塔架加速度控制方面皆有最优效果；三种半主动控制算法均可明显改善塔壁外壁Mises应力集聚现象，分别使Mises应力最大值降低12.1%，17.2%及20.5%，同时塔壁与磁流变阻尼器的连接处会产生一定应力激增现象。

来源：2022年第2期

《热能动力工程》期刊编辑部

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