变桨矩垂直轴风力机初步开发与性能评价

发布时间：2020-07-28 18:00

【摘要】： 水平轴风力机和垂直轴风力是风力机的两种基本形式。传统的垂直轴风力机由于启动性能较差、风能利用系数较低没有得到大规模的应用。本文尝试着将变桨矩技术与垂直轴风力机相结合,初步开发一种变桨矩垂直轴风力机。本文确定了变桨矩垂直轴风力机的总体参数和系统布局,设计了风力机的叶轮,并给出了一种变桨矩方式,同时为了对初步开发的风力机进行评价,编制了风力机的风能利用系数数值计算程序,建立了风力机性能仿真模型。结果表明,本文初步开发的变桨矩垂直轴风力机与传统的垂直轴风力机相比,具有较高的转矩和风能利用系数。本文为进一步研制高效率低成本的新型风力机打下了基础。
【学位授予单位】：华北电力大学（北京）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TK83
【图文】：

供应不足的困境。开发和大规模利用风能是有效措施风能利用形式，风力发电备受关注。各国政府通过财、提供低息贷款等政策鼓励风力发电，使得风能的开97～2004 年的 8 年中，全球风电装机容量年平均增长底，全球风电累计装机容量达到 47671MW，风力发.5%[1]。而欧洲风能协会和绿色和平组织签署的《风力力发电将能够达到世界电力总量 12%的目标。为风力发电的主要设备，其结构型式多种多样。但由能的主要部件是受风力作用而旋转的风轮，因此，按，可以将风力机分为水平轴风力机和垂直轴风力机两风力机的风轮绕一水平轴旋转，旋转平面与风向垂直垂直轴旋转，旋转面为一空间曲面。一般情况下，水及发电机一起放置于塔架的顶端；而垂直轴风力机的近地面处。

1 翼型的几何参数与气动特性1.1 翼型的几何参数翼型的气动性能直接与翼型外形有关。通常，翼型外形由下列几何参数决1．中弧线：翼型周线内切圆圆心的连线称为中弧线。2．翼的前缘：翼型中弧线的最前点。3．翼的后缘：翼型中弧线的最后点。4．翼弦：翼型前后缘之间的连线称为翼弦，翼弦的长度称为弦长。5．翼的上表面：翼弦上面的弧面。6．翼的下表面：翼弦下面的弧面。7．翼的最大厚度：翼上表面与下表面相对应的最大距离。8．翼的弯度：中弧线到弦线的最大垂直距离称为翼型的弯度，弯度与弦长值称为相对弯度。

华北电力大学硕士学位论文度将会增大，下表面气流速度将会减小。因此，围绕翼叶的流动可动的组成：一个是围绕翼叶的无升力流动，一个是环绕翼叶表面的2-2 所示。正是由于翼叶表面上存在着速度环量导致了翼叶的升力。的作用力如图 2-3 所示，其中 F 是翼叶所受的气动力，其方向与相有关。F 可以分解为两部分：分量 与速度V 平行，称为阻力；分 垂直，称为升力。对于升力型风力机，主要由翼叶的升力提供风轮的阻力型风力机则由翼叶的阻力提供风轮的转矩。dF

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