叶片尾缘加弯板垂直轴风力机气动特性研究
发布时间：2021-01-30 09:55
风能取之不尽,用之不竭,是清洁、无污染的可再生能源之一,已经受到全世界的广泛关注。风力发电是风能利用的主要形式,风力机是将风能转化为机械能的重要设备。垂直轴风力机可以接受任意方向的来风而不需要安装对风装置、发电机和传动链安装在地面维护方便等优点备受关注。直线翼垂直轴风力机是典型的小型风力机,在农村用电、路灯、农田水利灌溉等方面具有重要作用。但是直线翼垂直轴风力机气动性能较水平轴风力机低,还需要进一步改进。该研究设计一种安装于直线翼垂直轴风力机叶片尾缘的弯板,利用弯板改变叶片表面的压力场和涡旋的分布,提高叶片做正功的转矩,减小叶片附近的涡旋损失,从而提高风力机气动性能。以NACA系列三种薄厚叶片风力机为对照,分别在薄厚叶片尾缘加不同长度弯板研究风力机性能的变化。采用数值模拟方法,基于RNGk-ε湍流模型,分析低尖速比下弯板长度对风力机气动性能的影响,并进行风洞试验验证。因此,本文主要研究内容包括以下三个方面:（1）弯板对风力机动态气动特性影响研究,通过数值模拟方法计算有无弯板风力机的输出转矩和输出功率,分析弯板长度对输出性能的影响,将得到的较优弯板结构风力机和原始风力机结构进行加工,进行...
【文章来源】：东北农业大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２?２０００－２０１５年中国风电总装机容量［１】??Ｆｉｇ．?１－２?Ｔｈｅ?ｉｎｓｔａｌｌｅｄ?ｃａｐａｃｉｔｙ?ｏｆ?ｗｉｎｄ?ｐｏｗｅｒ?ｉｎ?Ｃｈｉｎａ?ｆｒｏｍ?２０００?ｔｏ?２０１５?
引言??到７０年代以后，世界发生能源危机，人们开始重视风能的利用，风力机才得以发展起风力机把空气的动能通过风轮转换为机械能，它是一种能量转换装置每个时期都会研发新类型风力机。风力机有多种分类方式，根据风轮旋转轴在空气中的位置，风可分为垂直轴风力机（Ｖｅｒｔｉｃａｌ?Ａｘｉｓ?Ｗｉｎｄ?Ｔｕｒｂｉｎｅ，ＶＡＷＴ）和水平轴风力机（Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ?Ｗｉｎｄ?Ｔｕｒｂｉｎｅ，ＨＡＷＴ）丨４】；根据叶片做功原理可分为阻力型风力机（Ｄｒａｇ?Ｔｙｐｅ）和升力力机（ＬｉｆｔＴｙｐｅ）两类【５】，其分类方式如下图１－３。??
１．２．２直线翼垂直轴风力机??直线翼垂直轴风力机是升力型风力机，达里厄风力机的一种结构形式。发电机组结构如??下图１－５所示，主要由叶片、横梁、旋转轴、塔架、发电系统、制动系统、电能存储系统等??组成。叶片数目通常为２？６片，根据风力机的用途而定。叶片翼型多选取ＮＡＣＡ系列翼型，??如?ＮＡＣＡ７７１５、ＮＡＣＡ００１８、ＮＡＣＡ００１２?等。其特点如下：??一叶片????■?｜￣￣￣?￣｜?－?？—??主轴——??／??发电机＿＿Ｌ?Ｆ横’梁??ｎ?＼??／?ｔ?一控制系＼??＼??图１－５直线翼垂直轴风力发电机组【１６】??Ｆｉｇ．?１－５?Ｐｏｗｅｒ?ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ?ｏｆ?ＳＢ－ＶＡＷＴ??（１）
【参考文献】：
期刊论文
[1]圆台型聚风罩对垂直轴风力机起动性的影响[J]. 李岩,唐静,田川公太朗,冯放. 东北农业大学学报. 2016(04)
[2]垂直轴风力机非对称翼型叶片变攻角方法[J]. 张立军,刘华,赵昕辉,张明明,李乐乐. 可再生能源. 2016(02)
[3]基于CFD技术的垂直轴风力机关键气动问题研究[J]. 潘盼,蔡新,朱杰,顾荣蓉. 太阳能学报. 2015(12)
[4]带副翼垂直轴风力机的一种控制策略[J]. 李润杰,李春,杨阳,聂佳斌. 动力工程学报. 2015(12)
[5]叶片交叠布置垂直轴风力机气动性能研究[J]. 高强,蔡新,舒超,潘盼,郭兴文. 可再生能源. 2015(09)
[6]低风速下H型垂直轴风力机气动性能[J]. 杨从新,李寿图,王秀勇. 排灌机械工程学报. 2014(10)
[7]叶片数对VAWT-SWS低风速自起动性能的影响[J]. 曲建俊,许明伟,梅毅,李岩. 农业机械学报. 2014(05)
[8]开缝叶片技术的研究及应用[J]. 倪佩佩,吴国庆,王颖达,曹阳. 机械设计与制造. 2014(03)
[9]垂直轴风力机动态特性及气动性能[J]. 高伟,李春,叶舟,聂佳斌. 排灌机械工程学报. 2014(02)
[10]叶片尾缘喷气的垂直轴风力机气动性能研究[J]. 王建明,谭永志,温学兵,申振华. 渤海大学学报(自然科学版). 2013(04)
硕士论文
[1]圆台型聚风罩对垂直轴风力机起动性与输出功率影响研究[D]. 唐静.东北农业大学 2016
[2]H型垂直轴风力机翼型参数设计及实验研究[D]. 赵国栋.哈尔滨工业大学 2016
[3]双层可伸缩式垂直轴风力机结构及气动特性计算研究[D]. 和庆斌.东北农业大学 2015
[4]几种典型状况下垂直轴风力机气动特性及流场分析[D]. 李寿图.兰州理工大学 2014
[5]升力型、升阻型垂直轴风力机气动计算和优化设计[D]. 李振朋.兰州理工大学 2013
[6]H型垂直轴风力机数值模拟及叶型优化[D]. 张健宇.华中科技大学 2011
[7]大跨度空间结构风荷载数值模拟及风振响应研究[D]. 刘思为.西南交通大学 2011
[8]Φ型风力发电机气动性能的数值模拟研究[D]. 刘伯聪.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：3008697
【文章来源】：东北农业大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２?２０００－２０１５年中国风电总装机容量［１】??Ｆｉｇ．?１－２?Ｔｈｅ?ｉｎｓｔａｌｌｅｄ?ｃａｐａｃｉｔｙ?ｏｆ?ｗｉｎｄ?ｐｏｗｅｒ?ｉｎ?Ｃｈｉｎａ?ｆｒｏｍ?２０００?ｔｏ?２０１５?
引言??到７０年代以后，世界发生能源危机，人们开始重视风能的利用，风力机才得以发展起风力机把空气的动能通过风轮转换为机械能，它是一种能量转换装置每个时期都会研发新类型风力机。风力机有多种分类方式，根据风轮旋转轴在空气中的位置，风可分为垂直轴风力机（Ｖｅｒｔｉｃａｌ?Ａｘｉｓ?Ｗｉｎｄ?Ｔｕｒｂｉｎｅ，ＶＡＷＴ）和水平轴风力机（Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ?Ｗｉｎｄ?Ｔｕｒｂｉｎｅ，ＨＡＷＴ）丨４】；根据叶片做功原理可分为阻力型风力机（Ｄｒａｇ?Ｔｙｐｅ）和升力力机（ＬｉｆｔＴｙｐｅ）两类【５】，其分类方式如下图１－３。??
１．２．２直线翼垂直轴风力机??直线翼垂直轴风力机是升力型风力机，达里厄风力机的一种结构形式。发电机组结构如??下图１－５所示，主要由叶片、横梁、旋转轴、塔架、发电系统、制动系统、电能存储系统等??组成。叶片数目通常为２？６片，根据风力机的用途而定。叶片翼型多选取ＮＡＣＡ系列翼型，??如?ＮＡＣＡ７７１５、ＮＡＣＡ００１８、ＮＡＣＡ００１２?等。其特点如下：??一叶片????■?｜￣￣￣?￣｜?－?？—??主轴——??／??发电机＿＿Ｌ?Ｆ横’梁??ｎ?＼??／?ｔ?一控制系＼??＼??图１－５直线翼垂直轴风力发电机组【１６】??Ｆｉｇ．?１－５?Ｐｏｗｅｒ?ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ?ｏｆ?ＳＢ－ＶＡＷＴ??（１）
【参考文献】：
期刊论文
[1]圆台型聚风罩对垂直轴风力机起动性的影响[J]. 李岩,唐静,田川公太朗,冯放. 东北农业大学学报. 2016(04)
[2]垂直轴风力机非对称翼型叶片变攻角方法[J]. 张立军,刘华,赵昕辉,张明明,李乐乐. 可再生能源. 2016(02)
[3]基于CFD技术的垂直轴风力机关键气动问题研究[J]. 潘盼,蔡新,朱杰,顾荣蓉. 太阳能学报. 2015(12)
[4]带副翼垂直轴风力机的一种控制策略[J]. 李润杰,李春,杨阳,聂佳斌. 动力工程学报. 2015(12)
[5]叶片交叠布置垂直轴风力机气动性能研究[J]. 高强,蔡新,舒超,潘盼,郭兴文. 可再生能源. 2015(09)
[6]低风速下H型垂直轴风力机气动性能[J]. 杨从新,李寿图,王秀勇. 排灌机械工程学报. 2014(10)
[7]叶片数对VAWT-SWS低风速自起动性能的影响[J]. 曲建俊,许明伟,梅毅,李岩. 农业机械学报. 2014(05)
[8]开缝叶片技术的研究及应用[J]. 倪佩佩,吴国庆,王颖达,曹阳. 机械设计与制造. 2014(03)
[9]垂直轴风力机动态特性及气动性能[J]. 高伟,李春,叶舟,聂佳斌. 排灌机械工程学报. 2014(02)
[10]叶片尾缘喷气的垂直轴风力机气动性能研究[J]. 王建明,谭永志,温学兵,申振华. 渤海大学学报(自然科学版). 2013(04)
硕士论文
[1]圆台型聚风罩对垂直轴风力机起动性与输出功率影响研究[D]. 唐静.东北农业大学 2016
[2]H型垂直轴风力机翼型参数设计及实验研究[D]. 赵国栋.哈尔滨工业大学 2016
[3]双层可伸缩式垂直轴风力机结构及气动特性计算研究[D]. 和庆斌.东北农业大学 2015
[4]几种典型状况下垂直轴风力机气动特性及流场分析[D]. 李寿图.兰州理工大学 2014
[5]升力型、升阻型垂直轴风力机气动计算和优化设计[D]. 李振朋.兰州理工大学 2013
[6]H型垂直轴风力机数值模拟及叶型优化[D]. 张健宇.华中科技大学 2011
[7]大跨度空间结构风荷载数值模拟及风振响应研究[D]. 刘思为.西南交通大学 2011
[8]Φ型风力发电机气动性能的数值模拟研究[D]. 刘伯聪.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：3008697
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/xnylw/3008697.html
