基于射流技术的风力机叶片增升性能研究

发布时间：2021-07-13 01:38

　　风能作为利用最为广泛的清洁能源,已经引起各个国家的重视,同时风力发电技术也飞速提高。为了降低风力发电成本,研究人员从不同角度提出思路,如风力机大型化、使用新型材料、控制叶片附面层流体流动等,其中叶片表面流动通过射流技术来控制。本文研究内容包括二维翼型和三维叶片两方面:通过在叶片吸力面开槽的方式,采用射流方式来提升二维翼型的升力系数,并对不同开槽参数进行模拟计算;对叶片研究采用CFD方法,针对叶片吸力面流动最紊乱区域,结合二维翼型开槽的最佳参数,利用射流技术来控制叶片表面气体流动。本文首先选取二维翼型进行升力系数提升研究,分析S809翼型在不同开缝位置、不同缝宽、不同射流角下的气体流场。基于S-A湍流模型,采用团队自主开发的N-S方程求解器,成功获取叶片开缝前后叶片流场、压强系数曲线并对其进行对比研究。结果表明:开缝后附面层气体运动得到控制,流场变得更平稳;开缝位置在0.5倍弦长处,升力系数有最佳值;在缝宽为0.02倍弦长时,其升力系数可达1.441,相比原型叶片提高17.13%;射流角为2°、4°和6°时,叶片最大升力系数分别提高14.83%、15.43%和17.13%,6°效果最好。... 

【文章来源】：安徽理工大学安徽省

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１常见风力机类型??

８２０３ＭＷ的装机量占据第二位。作为世界上最早发展风电行业的国家之一，??德国排在第三位，遥遥领先其他欧洲国家。印度和巴西作为世界上典型的发展??中国家之一，也积极参与风电行业的发展与竞争。从图２中可以发现，无论是??发达国家还是发展中国家，都重视风力发电这个新能源行业，谁能在这场竞赛??中取得优势，就能在新能源竞争道路上占据主动地位。六年期间我国新增装机??容量比排名第二的美国多１５１６７ＭＷ，几乎与其它九个国家的总量２４５４５ＭＷ??持平，这表明我国风电行业发展趋势良好，己经占据很大市场比例，成为风力??发电行业的领军国家之一。??２０１２年－２０１７年全球风电新ｔｇ装机容垦排行前十国象??２５０００??????２００００?￣????１５０００????！〇〇〇〇?＿?＿Ｓ２Ｃ２???、綱?一１?￣￣１?ｍ￣￣２０１４?１５６１?０８７?ＳＳ？￣￣ｍ￣??〇?Ｓ?钃?■■國?钃藏＿?．爾．．??中国?美国?德国印度?巳西?法舀?土耳真荷至?荚因如拿欠??遷执电Ｍ装抵容望：ｍｗ??图２全球风电新增装机容量国家排行??Ｆｉｇ．２?Ｇｌｏｂａｌ?ｉｎｓｔａｌｌｅｄ?ｃａｐａｃｉｔｙ?ｏｆ?ｗｉｎｄ?ｐｏｗｅｒ?ｃｏｕｎｔｒｉｅｓ?ｒａｎｋｉｎｇ??图３是２０１２年￣２０１７年的全球风电新增装机总量走势图。从图３中可见，??２０１２年？２０１７年间年度新增装机总量分别为４５０３０ＭＷ、３６０２３ＭＷ、５１６７５ＭＷ、??６３６３３ＭＷ、５４６４２ＭＷ?和?５９４５０ＭＷ

图２全球风电新增装机容量国家排行??Ｆｉｇ．２?Ｇｌｏｂａｌ?ｉｎｓｔａｌｌｅｄ?ｃａｐａｃｉｔｙ?ｏｆ?ｗｉｎｄ?ｐｏｗｅｒ?ｃｏｕｎｔｒｉｅｓ?ｒａｎｋｉｎｇ??图３是２０１２年￣２０１７年的全球风电新增装机总量走势图。从图３中可见，??２０１２年？２０１７年间年度新增装机总量分别为４５０３０ＭＷ、３６０２３ＭＷ、５１６７５ＭＷ、??６３６３３ＭＷ、５４６４２ＭＷ?和?５９４５０ＭＷ，同比增长率为?２０．００％、４３．４５％、２３．１４％、??１４．１３％和８．８０％。２０１３年和２０１６年受到经济影响，比上一年装机容量有所下??降，装机总量呈增长趋势状态。??２０１２年？２０１７年全球风电新增装机容量走势??７ＣＨ）００??６００００??－？－一５９４５０??５０００Ｑ?????．．．．．．．．．２???３麵０??２００００??１００００??０???：??—???—－——：??２０１２?２０１３?２０１４?２０１５?２０１６?２０１７??＿＊＊＊■＊码电新增装杭咨星：??图３全球风电新增装机容量走势??Ｆｉｇ．３?Ｇｌｏｂａｌ?ｉｎｓｔａｌｌｅｄ?ｃａｐａｃｉｔｙ?ｏｆ?ｗｉｎｄ?ｐｏｗｅｒ??３??


本文编号：3281074