浓缩风能型风电机组流场特性与结构优化研究

发布时间：2025-06-28 02:14

　　浓缩风能型风电机组是一种利用浓缩风能装置将自然风加速、整流和均匀化后,驱动风轮进行旋转发电的风力发电系统;与传统的水平轴风电机组相比,它具有切入风速低、风轮直径小、风能利用率高、噪声小、稳定性高、安全性高等优点,然而浓缩风能型风电机组的核心部件——浓缩风能装置的加工制造成本高、安装维护困难等缺点制约着这种特殊型风电机组的推广和应用。为了提高浓缩风能装置的浓缩效率,降低浓缩风能型风电机组的度电成本,提高运行安全性和稳定性,以浓缩风能装置为研究对象,运用三维计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法,重点研究了浓缩风能装置的结构与几何参数对内部流场特性的影响规律,并分别对不安装浓缩风能装置、安装浓缩风能装置原模型和优化模型的风轮性能进行了仿真研究,主要工作如下:(1)浓缩风能装置轴向断面形状对流场特性的影响规律研究在具有风切变的平行来流条件下,开展了浓缩风能装置轴向断面形状对流场特性的影响规律研究;在原模型基础上,分别设计了 8种不同轴向断面形状的浓缩风能装置模型(包括5种径向非对称结构);流场特性仿真结果表明:收缩管母线为圆弧形的径向对称浓缩风能...

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

图I-32001-3017年世界累计风电装机容量f}lFig.1-2Glabalcumulativeinstalledwindcapacity2001-2017

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图1-3浓缩风能型风电机组(摄于华北电力大学)

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图１－７带凸缘的扩散体风电机组原型（５００Ｗ级）［１２８］??Ｆｉｇ．?１－７?Ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ?ｗｉｎｄ?ｔｕｒｂｉｎｅ?ｗｉｔｈ?ａ?ｂｒｉｍｍｅｄ?ｄｉｆｆｕｓｅｒ?（５００Ｗ?ｃｌａｓｓ）??美国多所高校的学者［１４１－１４２］也对ＤＡＷＴ进行了研宄

美国多所高校的学者［１４１－１４２］也对ＤＡＷＴ进行了研宄。密歇根州立大学??（Ｍｉｃｈｉｇａｎ?Ｓｔａｔｅ?Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）的Ｗａｎｇ等根据Ｅｙｌｅｒ等［１４４］设计的多叶片风轮结??构提出将复合材料多叶片风轮（如图１－８所示［１４５］）应用到ＤＡＷＴ中（如图１－９??所....

图１－８复合材料多叶片风轮原型１１４５１?

能集多台风电机组于一身，目前已在美国、荷兰、丹麦等国建设使用，在我国河??北省衡水市安装了全球单台装机容量最大的ＩＮＶＥＬＯＸ发电系统。??＿一??图１－８复合材料多叶片风轮原型１１４５１?图１－９多叶片ＤＡＷＴｌ｜４５ｌ??Ｆｉｇ．?１－８?Ｐｒｏｔｏｔｙｐｅｓ?ｏｆ?ｃｏｍｐ....

本文编号：4054260