为研究三维风场参数对风机气动载荷和塔基载荷的影响,基于浮式风机一体化耦合分析方法,采用NREL 5MW风机和OC4-DeepCwind半潜式浮式风机基础作为分析对象,分别选取不同的风速和风向参数,对浮式风机的整体动力响应进行计算,得到气动载荷和塔基载荷随参数变化的响应结果。分析结果表明,风速和风向均对浮式风机的气动载荷和塔基载荷有显著影响。

为量化随机自然风速条件下风力机翼型气动特性不确定程度,以S809风力机翼型为研究对象,基于非嵌入式概率配置点法和Transition SST转捩方程,建立了低雷诺数风力机翼型气动特性随机数值分析模型,获得了自然风速条件下风力机翼型气动力确定性和不确定性成分比例,并揭示了风速大小和方向随机耦合作用对翼型流场结构、压力系数和摩阻分布及湍动能的影响及不确定传播机制.结果表明,随机风速风向对翼型升阻气动因子不确定度影响显著,在计算攻角范围内S809翼型升阻比3σ置信区间相对不确定度最大为±35.13%;随机风速风向耦合作用下翼型升阻比不确定度分别是单随机因素下的4.76倍和1.08倍;翼型对来流不确定性敏感区域为前缘,可以考虑在翼型前缘部分进行气动稳健性优化设计.