风力机专用翼型及叶片关键设计理论研究

发布时间：2021-08-02 10:33

　　风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视,叶片是风力机中最关键的部件之一,达到整机价值的20%左右,风力机翼型及叶片沿展向的分布设计理论是决定风力机功率特性和载荷特性的根本因素,其良好的设计、可靠的质量和优越的性能是保证机组正常稳定运行的决定因素。所以对风力机叶片及翼型展开原创性的研究工作,进而形成风力机叶片翼型廓线自主设计的新理论和新方法,具有非常重要的理论意义和工业应用价值。在国家自然科学基金项目（编号:50775227）和重庆市自然科学基金重点项目（编号:CSTC, 2008BC3029）资助下,本文提出了“风力机专用翼型及叶片关键设计理论研究”的研究课题,在分析国内外关于风力机叶片及翼型研究理论及方法的基础上,提出一种新的翼型参数化表征形式——“形函数”以及通用三维叶片曲面集成表达方法——“形函数/分布函数”,结合泛函分析思想、多学科设计优化思想、并行协同设计等理论和方法,基于风力机翼型和叶片的空气动力性能,设计得到一系列性能优良的风力机专用翼型和叶片,形成了风力机专用翼型廓线及高性能风力机叶片自主设计的新理论和新方法,并对所设计的翼型通过风洞试验进行了验证。论文... 

【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：154 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

技术路线图

因此十分重要。①边界层的分离无粘性流中圆柱体或对称翼型周围的压力分布(图2.2(a))为：前、后部压力高，上、下部压力低。下游侧的流体流速逐渐下降形成了反向的压力梯度，在壁边界上流体逐渐减速到后驻点处停止了。在实际的流体中，由于粘性力的作用，减速的边界层在到达后驻点之前就已经停滞住了。之后，流体在反向压力的作用下开始进行反向流动。在这一点上，压力仍然很低，边界层在物体的表面产生分离，并形成一个停滞的、低压的尾流区（图2.3），因此压力分布显著的改变了(如2.2 (b)所示)。前部停滞点及其周围的高压区域不可能再被后部的压力区域所平衡，因而出现了一个沿阻力方向的压力[43]。

的边界层在到达后驻点之前就已经停滞住了。之后，流体在反向压力的作用下开始进行反向流动。在这一点上，压力仍然很低，边界层在物体的表面产生分离，并形成一个停滞的、低压的尾流区（图2.3），因此压力分布显著的改变了(如2.2 (b)所示)。前部停滞点及其周围的高压区域不可能再被后部的压力区域所平衡，因而出现了一个沿阻力方向的压力[43]。

【参考文献】：
期刊论文
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[2]基于气动弹性理论的风力机叶片耦合分析[J]. 王旭东,陈进,张石强.  太阳能学报. 2010(01)
[3]基于自适应遗传算法的风力机通用翼型的优化设计研究[J]. 陈进,陆群峰,王旭东,程江涛.  中国机械工程. 2009(20)
[4]风力机叶片翼型型线集成设计理论研究[J]. 王旭东,陈进,张石强.  中国机械工程. 2009(02)
[5]基于遗传算法的风力机叶片优化设计[J]. 韩中合,吴铁军.  动力工程. 2008(06)
[6]水平轴风力机风轮叶片优化设计模型研究[J]. 刘雄,陈严,叶枝全.  汕头大学学报(自然科学版). 2006(01)
[7]表面粗糙度对风力机翼型性能的影响[J]. 包能胜,霍福鹏,叶枝全,倪维斗.  太阳能学报. 2005(04)
[8]风力机叶片设计的新方法[J]. 包耳,邵晓荣,刘德庸.  机械设计. 2005(02)
[9]风扇翼型气动性能的实验研究[J]. 焦予秦,周瑞兴,郗忠祥,金承信.  流体力学实验与测量. 2004(03)
[10]适用于风力机的新翼型气动性能的实验研究[J]. 叶枝全,黄继雄,陈严,包能胜,霍福鹏.  太阳能学报. 2003(04)



本文编号：3317409