直角变桨阻力型垂直轴风力机气动性能研究

发布时间：2021-03-30 22:51

　　为了降低阻力型风力机逆风侧负转矩对风轮效率的不利影响,提出一种具有直角变桨功能垂直轴阻力型风力机。通过理论分析和计算,建立风力机的效率系数预测模型,得到风力机运行的最适宜叶尖速比和最大效率。利用数值仿真软件,使用动网格方法对风力机的运行状态进行瞬态仿真运算,分析风力机运行过程中的流场和气动参数变化。仿真结果表明:风力机在叶尖速比为0.26附近时效率最高,最高可以达到0.28。仿真结果基本符合理论预测模型计算结果。 

【文章来源】：机床与液压. 2020,48(22)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

风力机平面示意

Cy=CLcosδ+CDsinδ (6)将叶片沿高度方向划分无数个高度单元dz,对微元dz在整个高度上进行积分得到整个逆风区叶片的受力F2,其中平行于导轨方向的分力产生负向转矩

迭代计算诱导因子时,先假设诱导因子为0,通过前述叶素理论求出叶片受力的数值,将其代入上述公式得到新诱导因子的值。如此反复迭代,将u的残差标准设定为10-5可以在保证数值准确的前提下快速收敛得到结果[10]。诱导因子计算流程见图3。1.5 风力机的气动性能模型

【参考文献】：
期刊论文
[1]风力机叶片结构设计与数值模拟[J]. 贾双林,王紫阳,屈衍聪,刘坤,周修宇,高兴华.  机床与液压. 2019(11)
[2]基于修正湍流模型的致动盘方法研究[J]. 任会来,张晓东,康顺.  动力工程学报. 2019(01)
[3]基于CFD的垂直轴式风力机关键技术研究[J]. 贾双林,张志强,代振兴,章永文,陈晨,高兴华.  机床与液压. 2018(23)
[4]基于动网格对风力机尾流的数值模拟[J]. 赵家瑜,史绍平,闫姝,穆延非,陈新明,张波,李启明.  太阳能学报. 2016(12)
[5]垂直轴风机CFD模拟的网格划分策略和湍流模型研究[J]. 宋晨光,郑源,姜镐,赵振宙,李冲.  太阳能学报. 2016(08)
[6]几种湍流模型及其在FLUENT中的应用[J]. 任志安,郝点,谢红杰.  化工装备技术. 2009(02)

博士论文
[1]变尖速比下垂直轴风力机流场模拟与翼型设计方法研究[D]. 梅毅.哈尔滨工业大学 2015
[2]基于Savonius结构的叶片可展式垂直轴风力机性能研究[D]. 汤志鹏.哈尔滨工业大学 2015
[3]自适应阻升转换垂直轴风力机及其动态特性的研究[D]. 许明伟.哈尔滨工业大学 2013

硕士论文
[1]海岛小型垂直轴风力机气动性能的研究[D]. 缪仁豪.天津大学 2017



本文编号：3110295