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摘要
大型风力机组停机状态下，塔筒与顺桨叶片尾涡干涉严重，进而产生叶片和塔筒的涡激共振现象，严重影响风力机可靠性。本文以NREL 5 MW风力机为研究对象，采用CFD与有限元方法，分别针对其流场与结构进行数值模拟计算，分析不同来流风速下叶片与塔筒一体化模型的模态频率与振型、尾涡形态与其脱落频率、以及表面压力变化特性。研究结果表明：风力机一体化模型的固有频率基频较小，低阶振型主要为风力机整体的摆振，高阶振型开始出现叶片的挥舞、摆振与扭转；在65～80 m高度区域内、8～12 m/s来流条件下，叶片与塔筒尾涡脱落存在尾涡合并现象，风速越大，合并现象愈明显，尾涡脱落频率也越高；10 m/s与12 m/s速度下，尾涡脱落频率与风力机固有频率较为接近，风力机易出现涡激共振现象。
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单位电气学院; 河海大学
