采用S系列翼型垂直轴风力机气动特性研究
发布时间：2021-02-07 03:59
为探究S1046、S809翼型叶片是否较NACA0018翼型叶片在起动特性和输出特性方面有所提高,文章选取了 S系列非对称翼型S809和对称翼型S1046两种翼型进行了数值计算和风洞实验。主要研究内容如下:（1）不同翼型风力机的输出特性,其中包括功率系数特性与转速特性。采用了理论分析和数值计算相结合的方法,分析不同翼型的输出特性,并对得到的数值计算结果进行风洞实验,验证数值计算的准确性。通过对特征点的流场进行分析,得出三种不同翼型风力机输出特性变化的原因。（2）不同翼型风力机的起动特性,其中包括静力矩系数特性与自起动特性。采用了理论分析和数值计算相结合的方法,分析不同翼型不同方位角的风力机的静力矩系数,进一步将得到的数值计算结果进行风洞实验,验证数值计算的准确性;对三种不同翼型叶片在不同风速不加负载的状态下进行自起动实验,探究三种不同翼型叶片在自起动方面的优缺点。研究得到以下主要结论:（1）输出特性方面:在不同风速下,三种不同翼型的两叶片和三叶片风力机功率系数都随尖速比的增大呈现先上升后下降的趋势。相同风速下,S1046翼型两叶片风力机在尖速比达到1.2后,功率系数高于其他两种叶片。在...
【文章来源】：东北农业大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
英文摘要
1 引言
1.1 风能利用现状
1.2 风力机类型
1.2.1 风力机主要类型
1.2.2 直线翼垂直轴风力机
1.3 直线翼垂直轴风力机叶片翼型研究现状
1.4 研究现状分析
1.5 研究目的与研究内容
1.6 技术路线
2 模型设计和研究方法
2.1 风力机模型设计
2.2 风力机性能参数
2.3 数值计算
2.3.1 数值计算理论
2.3.2 数值计算方法
2.4 风洞实验
2.4.1 风力机模型制作
2.4.2 风洞实验系统与设备
2.4.3 风洞实验方法
2.5 本章小结
3 翼型对风力机输出特性影响研究
3.1 翼型对风力机功率系数特性影响研究
3.1.1 翼型对两叶片风力机功率系数特性影响
3.1.2 翼型对三叶片风力机功率系数特性影响
3.2 翼型对风力机转速特性影响研究
3.2.1 翼型对两叶片风力机转速特性影响
3.2.2 翼型对三叶片风力机转速特性影响
3.3 本章小结
4 翼型对风力机起动特性影响研究
4.1 翼型对风力机静力矩系数特性影响研究
4.1.1 翼型对两叶片风力机静力矩系数特性影响
4.1.2 翼型对三叶片风力机静力矩系数特性影响
4.2 翼型对风力机自起动影响研究
4.3 本章小结
5 结论与展望
5.1 主要结论
5.2 展望
致谢
参考文献
附录A
附录B
攻读硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]小型水平轴风力机翼型气动分析与叶片设计[J]. 王晓静,贺玲丽,汪建文,于文艳,安琪. 可再生能源. 2017(04)
[2]垂直轴风力机翼型气动优化设计[J]. 梁昌平,席德科,张森,陈宝峰,王向前,郭青陇. 航空计算技术. 2016(05)
[3]相对厚度对DU系列翼型气动性能的影响[J]. 贾亚雷,安鹏,李秋菊,韩中合. 机械设计与制造. 2016(03)
[4]垂直轴风力机改进翼型气动及功率特性研究[J]. 舒超,蔡新,潘盼,朱杰,张灵熙. 水电能源科学. 2015(01)
[5]Darrieus型垂直轴风力机气动特性研究[J]. 史瑞静,李凤婷,樊小朝,王维庆. 新疆大学学报(自然科学版). 2014(04)
[6]尾缘加厚的DU系列翼型气动性能数值分析[J]. 徐浩然,杨华,刘超. 农业工程学报. 2014(17)
[7]S系列新翼型风力机叶尖近尾迹区域流场数值计算与分析[J]. 代元军,汪建文,吴伟民,张立茹,赵宏宇. 太阳能学报. 2014(02)
[8]基于CFD的水平轴风力机数值模拟[J]. 邓力,李龙,许昌,熊妍. 电子测试. 2014(01)
[9]不同对称翼型H型风力机气动性能数值模拟研究[J]. 叶涛,刘猛. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2013(06)
[10]计算流体力学发展综述[J]. 余金伟,冯晓锋. 现代制造技术与装备. 2013(06)
博士论文
[1]复杂流动Navier-Stokes方程数值模拟及湍流模型应用研究[D]. 肖志祥.西北工业大学 2003
硕士论文
[1]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
[2]主要结构参数对直线翼垂直轴风力机性能影响研究[D]. 田文强.东北农业大学 2013
[3]非结构化网格生成技术研究及应用[D]. 董亮.江苏大学 2010
本文编号：3021618
【文章来源】：东北农业大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
英文摘要
1 引言
1.1 风能利用现状
1.2 风力机类型
1.2.1 风力机主要类型
1.2.2 直线翼垂直轴风力机
1.3 直线翼垂直轴风力机叶片翼型研究现状
1.4 研究现状分析
1.5 研究目的与研究内容
1.6 技术路线
2 模型设计和研究方法
2.1 风力机模型设计
2.2 风力机性能参数
2.3 数值计算
2.3.1 数值计算理论
2.3.2 数值计算方法
2.4 风洞实验
2.4.1 风力机模型制作
2.4.2 风洞实验系统与设备
2.4.3 风洞实验方法
2.5 本章小结
3 翼型对风力机输出特性影响研究
3.1 翼型对风力机功率系数特性影响研究
3.1.1 翼型对两叶片风力机功率系数特性影响
3.1.2 翼型对三叶片风力机功率系数特性影响
3.2 翼型对风力机转速特性影响研究
3.2.1 翼型对两叶片风力机转速特性影响
3.2.2 翼型对三叶片风力机转速特性影响
3.3 本章小结
4 翼型对风力机起动特性影响研究
4.1 翼型对风力机静力矩系数特性影响研究
4.1.1 翼型对两叶片风力机静力矩系数特性影响
4.1.2 翼型对三叶片风力机静力矩系数特性影响
4.2 翼型对风力机自起动影响研究
4.3 本章小结
5 结论与展望
5.1 主要结论
5.2 展望
致谢
参考文献
附录A
附录B
攻读硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]小型水平轴风力机翼型气动分析与叶片设计[J]. 王晓静,贺玲丽,汪建文,于文艳,安琪. 可再生能源. 2017(04)
[2]垂直轴风力机翼型气动优化设计[J]. 梁昌平,席德科,张森,陈宝峰,王向前,郭青陇. 航空计算技术. 2016(05)
[3]相对厚度对DU系列翼型气动性能的影响[J]. 贾亚雷,安鹏,李秋菊,韩中合. 机械设计与制造. 2016(03)
[4]垂直轴风力机改进翼型气动及功率特性研究[J]. 舒超,蔡新,潘盼,朱杰,张灵熙. 水电能源科学. 2015(01)
[5]Darrieus型垂直轴风力机气动特性研究[J]. 史瑞静,李凤婷,樊小朝,王维庆. 新疆大学学报(自然科学版). 2014(04)
[6]尾缘加厚的DU系列翼型气动性能数值分析[J]. 徐浩然,杨华,刘超. 农业工程学报. 2014(17)
[7]S系列新翼型风力机叶尖近尾迹区域流场数值计算与分析[J]. 代元军,汪建文,吴伟民,张立茹,赵宏宇. 太阳能学报. 2014(02)
[8]基于CFD的水平轴风力机数值模拟[J]. 邓力,李龙,许昌,熊妍. 电子测试. 2014(01)
[9]不同对称翼型H型风力机气动性能数值模拟研究[J]. 叶涛,刘猛. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2013(06)
[10]计算流体力学发展综述[J]. 余金伟,冯晓锋. 现代制造技术与装备. 2013(06)
博士论文
[1]复杂流动Navier-Stokes方程数值模拟及湍流模型应用研究[D]. 肖志祥.西北工业大学 2003
硕士论文
[1]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
[2]主要结构参数对直线翼垂直轴风力机性能影响研究[D]. 田文强.东北农业大学 2013
[3]非结构化网格生成技术研究及应用[D]. 董亮.江苏大学 2010
本文编号：3021618
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/xnylw/3021618.html
