风力机叶片外形优化与设计

发布时间：2020-04-20 02:11

【摘要】： 叶片是风力机中技术含量最高,也是最重要的部件之一。叶片的气动外形直接决定了风力机效率,因此设计具有良好气动外形的叶片是风力机设计的关键。 本论文共分为五个章节: 第一章简要介绍风能的发展现状以及本课题研究目的与内容; 第二章主要阐述风力机气动设计相关理论; 第三章对NREL-20KW叶片进行优化设计与分析,确定叶片的最佳安装角度和最佳转速,提高叶片的气动效率,降低发电成本; 第四章利用叶素--动量定理(BEM),参照相应的技术标准和自主设计的叶片结构铺层,概念设计1500KW叶片的气动几何外形,使用GH BLADED软件对其气动性能进行评估。使用PRECOMP程序计算两种不同铺层结构叶片的截面特性参数,分析叶片模态和正常运转下的叶尖挠度变形; 第五章为结论,并对今后的研究提出了展望。 通过对设计结果的分析发现上述分析设计方法,在叶片的气动设计与分析中有良好的表现,能有效的提高发电效率、降低发电成本。对叶片气动设计改进也有很好的理论指导作用。获得截面特性参数也为下一阶段更为全面的结构分析提供必要数据。
【图文】：

面的0.25一0.35的翼弦处，与各个少作用在转轴上的转矩。翼弦与旋转平面的夹角(注:现75%位置)。叶片各个剖面的桨距角之和。础，应用PROPD程序进行分析

有良好的失速特性。当风速符合W七ibull分布，，分别取控制分布的形状因子K=2.0和参数r=0.886227时，在年平均风速u=7.2而s的情况下，年平均发电量GAEp=75713KWH。t匕优化前年平均发电量GAEp=69535KWH(见图3.7)，提高了8.9%。虽然按照预期的额定功率要求，使得叶片各截面的弦长有所增加，增加了一定的材料成本，但由于年平均发电量的较大幅增加，单位发电成本和原来相比将会降低。
【学位授予单位】：同济大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TK83

【引证文献】

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1 张春开;一种新型高效的风力机叶片的设计研究[D];西华大学;2012年

本文编号：2634019