分布式能源系统垂直轴风机特性的数值模拟与分析

发布时间：2018-06-26 17:12

  本文选题：分布式能源系统 + 垂直轴风力机　； 参考：《电工技术学报》2017年11期

【摘要】：研究了一种小型分布式能源系统用阻力型垂直轴风机(VAWT)的特性,在原有风机基础上,将风轮增加为两层。基于流体动力学(CFD)对风机性能进行计算,依据空气动力学原理,模拟风轮与空气的流固耦合作用,分析流场风速分布以及风机在不同旋转角度下的综合受力情况,根据转矩特性,在Matlab中建立风轮的数学模型,然后使用最大功率跟踪控制方法,建立风机发电系统的数学模型,从而仿真得到发电机的电压、电流等发电特性曲线。最后,与实测数据进行对比,验证了数值仿真和分析的正确性,为今后该类风机结构优化设计和效率提升提供了借鉴和参考。
[Abstract]:The characteristics of a resistive vertical shaft fan (VAWT) for a small distributed energy system are studied. Based on the original fan, the wind turbine is added into two layers. Based on fluid dynamics (CFD), the performance of fan is calculated. According to the principle of aerodynamics, the fluid-solid coupling between wind wheel and air is simulated, and the wind velocity distribution in the flow field and the comprehensive force acting on the fan at different rotation angles are analyzed. According to the torque characteristic, the mathematical model of wind turbine is established in Matlab, and then the mathematical model of fan power generation system is established by using the maximum power tracking control method, and the generation characteristic curves such as voltage and current of generator are obtained by simulation. Finally, the correctness of numerical simulation and analysis is verified by comparing with the measured data, which provides a reference and reference for the optimization design and efficiency improvement of this kind of fan in the future.
【作者单位】： 河北科技大学电气工程学院;安徽大学高节能电机及控制技术国家地方联合工程实验室;
【基金】：国家自然科学基金项目(51577048,51637001) 河北省自然科学基金项目(E2014208134) 高节能电机及控制技术国家地方联合工程实验室开放课题项目(KFKT201601) 河北省留学人员科技活动择优项目(C2015003044)资助
【分类号】：TM315

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 张慧芳;马宏文;韩冬;马晋雄;沈志恒;;垂直轴风机风力发电的设计方案研究[J];应用能源技术;2011年11期

2 李宏利;佟振霞;樊云飞;李建军;;垂直轴风电机组专利技术现状及发展趋势[J];风能;2013年05期

3 冯潇涛;邓飞;王佳;焦力;;实度对H型垂直轴风机转速影响的试验研究[J];机械与电子;2013年01期

4 ;国内大型垂直轴风电机组技术取得突破[J];中国电业(技术版);2011年08期

5 ;国能风力发电公司国内最大垂直轴风机在张北成功吊装[J];中国电业(技术版);2011年06期

6 邓飞;王佳;冯潇涛;原晓刚;;翼尖小翼对H型垂直轴风机气动性能的影响研究[J];机械设计与制造;2013年09期

7 杨钦慧;;适应微风的垂直轴中小型风电机组[J];电机技术;2011年06期

8 范鲁宁;袁爱娣;范海绍;;单向开启式垂直轴风力发电的创新和探索[J];科技信息;2014年13期

9 刘桂霞;姚力;;垂直轴风机的参数优化设计[J];河北建筑工程学院学报;2010年03期

10 廖光荣;李树广;;垂直轴风力发电测控系统[J];测控技术;2012年05期

相关会议论文 前2条

1 杨中甲;顾轶卓;李敏;黎作武;张佐光;;小型垂直轴风电系统与其复合材料叶轮研制[A];第十九届玻璃钢/复合材料学术交流会论文集[C];2012年

2 韩冬;张慧芳;陈欣;刘玉玺;孙章权;周美珍;;基于海上风场的垂直轴风力发电装置研究[A];第十四届中国海洋（岸）工程学术讨论会论文集（下册）[C];2009年

相关重要报纸文章 前5条

1 记者 常世荣　通讯员 黄海鑫 方菲 郭伟;国内最大垂直轴风机 亮相张北[N];河北经济日报;2011年

2 本报记者 秦可;山东产全球最大垂直轴风电设备明年投运[N];中国工业报;2011年

3 记者 张雷峰;国内最大垂直轴风机亮相张北[N];张家口日报;2011年

4 本报记者 郭宇 李瞧;中芬风电产业有望加强合作[N];中国工业报;2009年

5 中国农业大学水利与土木工程学院 王德辉　刘竹青;垂直轴风力机和风力致热技术组合值得期待[N];中国电力报;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 姜翔;离网式垂直轴小型风电控制系统设计[D];西南科技大学;2016年

2 苏银海;小型垂直轴风机低风速下性能优化的实验研究[D];东南大学;2016年

3 巨文斌;H型垂直轴风力发电机气动规律研究[D];重庆大学;2016年

4 王磊;垂直轴阻力差型风机的气动制动研究[D];西北大学;2014年

5 徐聪;小型垂直轴阻力型风力发电机功率计算方法分析[D];山东大学;2014年

6 廖光荣;大功率集风垂直轴风力发电系统的设计[D];上海交通大学;2012年

7 赵闻;垂直轴风力发电监测系统设计[D];山东大学;2011年

8 杨成龙;海上变桨距垂直轴风机流体性能分析[D];江苏科技大学;2013年

9 惠万馨;垂直轴风力机气动性能分析与优化设计[D];华北电力大学;2013年

10 刘猛;H型垂直轴风力机气动性能的研究[D];武汉理工大学;2013年

，

本文编号：2070770