直叶片垂直轴风力机的气动性能研究

发布时间：2021-12-17 11:47

　　风力发电机是一种吸收风能的装置,主要分为水平轴风力机和垂直轴风力机两类。水平轴风力机因其性能上的一些优势以及技术较为成熟而被广泛应用,而垂直轴风力机凭借其自身的特性,也越来越被人们所重视。目前,风力机整机的气动性能主要依靠风洞实验来获得,然而随着现代计算机技术的发展,CFD方法在风力机气动性能研究中的作用越来越明显。基于此,本文进行了风力机的风洞实验及风力机二维模型的数值模拟。本文以DU06-W-200非对称翼型直叶片垂直轴风力机为研究对象,在风洞中对风力机模型进行一系列性能对比实验,研究了叶片在正装和反装两种安装方式下,不同安装角、不同风速条件下的风力机气动性能。实验结果表明:对于该非对称翼型,采用反装安装方式时风力机性能更好;而且存在一个最佳安装角,使翼型反装时性能更好,风速8m/s时反装状态功率系数比正装状态高出22%,风速9m/s时则高出24%;最佳功率系数随风速的增加而增大。通过在不同叶片位置进行表面粗糙度的处理后进行风力机整机风洞实验,本文还研究了表面粗糙度对垂直轴风力机性能影响。实验结果表明:在叶片吸力面尾缘适当增加一定粗糙度和宽度的粗糙带能有效提高风力机的功率系数。此外... 

【文章来源】：沈阳航空航天大学辽宁省

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

安装螺旋型叶片的风力机5）采用变桨技术

图 1.1 安装螺旋型叶片的风力机术以获得很高的启动扭矩，且在低尖速比下有变桨控制部分较为复杂，目前多采用高精度凸，就也增加了成本。变桨时叶片在各方位的

(3) 风轮前方未受扰动的气流静压和风轮后的气流静压相等；(4) 气流沿轴向方向通过风轮且作用在风轮上的推力是均匀的。图2.1 风轮流动的单元流管模型由如图2-1所示，假设：V1为气流通过风轮时的实际速度；S1为气流上游过流面积。V为断面处的风速；S为断面处过流面积。V2为风轮远后方的风速；S2为气流下游过流面积。假定空气是不可压缩的，由连续性条件可以知：1122S V= SV=SV(2-1)

【参考文献】：
期刊论文
[1]雷诺数对风力机专用翼型气动性能影响的研究[J]. 李德顺,李仁年,杨从新,王秀勇,杨瑞,李银然,朱宇.  流体机械. 2009(12)
[2]垂直轴风力机技术讲座(四) 升力型垂直轴风力机相关理论[J]. 李岩.  可再生能源. 2009(04)
[3]带Gurney襟翼翼型改型的气动性能的数值研究[J]. 申振华,夏商周,桂巧昳,申鸿烨.  太阳能学报. 2007(09)
[4]多参考坐标系法和滑移网格法在汽车前端进气数值模拟中的比较[J]. 何炜,马静,王东,杨志刚.  计算机辅助工程. 2007(03)
[5]增大叶片弯度提高风力机性能的实验研究[J]. 申振华,于国亮,申鸿烨,朱文祥.  太阳能学报. 2007(08)
[6]小型垂直轴风力发电机在国外的新发展[J]. 杨慧杰,杨文通.  电力需求侧管理. 2007(02)
[7]Darrieus风力透平气动设计参数优化[J]. 陈江,季路成,刘大响.  工程热物理学报. 2006(04)
[8]风力发电技术讲座(二) 风力机的工作原理[J]. 姚兴佳,王士荣,董丽萍.  可再生能源. 2006(02)
[9]表面粗糙度对风力机翼型性能的影响[J]. 包能胜,霍福鹏,叶枝全,倪维斗.  太阳能学报. 2005(04)
[10]基于滑移网格与RNG湍流模型计算泵内的动静干扰[J]. 徐朝晖,吴玉林,陈乃祥,刘宇,张梁,吴玉珍.  工程热物理学报. 2005(01)



本文编号：3540056