风力机叶片气动分析及优化研究

发布时间：2025-07-07 01:58

　　随着社会的发展，人类对化石能源这类传统能源的过度使用，造成了能源短缺、环境污染以及生态失衡等一系列问题，能源问题成为了人类急需解决的问题。在这一背景下，风能作为一种清洁的新能源出现在人们的视野中，风能的开发及利用得到了人们的重视。 叶片是风力机极其重要的组成部分，也是风力机产品设计的基础，对整个风力机系统有着很大的影响。本课题开展了以水平轴风力机翼型及叶片的外形、气动性能为研究对象的分析和优化研究。 本课题选取三种翼型建立物理模型，采用四边形结构化网格并选取压力远场为边界条件建立二维流场。对三种翼型分别进行了数值模拟，模拟结果与已知数据相符合，证明了翼型数值模拟的可行性，为翼型优化提供了理论数据。 以Multi-island遗传算法为优化算法，以CST法为参数化法，以iSIGHT为优化平台，建立了翼型优化流程，设计了翼型参数化组块、网格划分组块、翼型气动分析组块、Multi-island遗传算法优化组块以及CLOSE组块。对不同角度下的翼型、多种翼型进行了翼型优化研究，获取了气动性能优于初始翼型的新翼型。 通过对输出功率等参数的分析，完成了叶片气动外形的设计，进行了基于初...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图5可伸缩叶片结构

捕风能力并降低风力机的运行成本，需要对叶片结构进行全新设计。可伸缩式风力机叶片，即叶片可以根据实际需要调节叶片长度。当风速较高时，对应叶片上的载荷也较高，可以将叶尖部分叶片向叶根方向收缩，以缩短叶片，降低叶片上载荷并提高叶片的机械稳定性；当风速较低时，风力机的捕风能力较小，可以将....

本文编号：4056303