风力发电机组叶片气动计算与实验研究
发布时间：2021-09-02 05:15
介绍了目前比较流行的叶片设计理论,主要包括简化风车理论、Glauert理论、Schmitz理论和动量—叶素理论,对以上理论进行了推导,比较了异同。叶片气动性能计算用动量—叶素理论加以各种修正理论。在此基础上利用C#语言编制了相应的程序。叶片设计部分主要包括叶片初始参数的输入、简化风车理论、Glauert理论、Schmitz理论和动量-叶素理轮,并相应地建立了一些常用翼型升阻力的数据库（只是小攻角的升阻力）,数据库是用SQL 2005建立的。叶片气动性能主要考虑了风剪切,塔影效应、偏航、叶栅效应等因素。气动计算程序可以实现新建工程、打开工程和保存工程,并用平衡尾流模型计算叶片的气动性能。将计算结果与GH Bladed软件比较,取到了较好的效果。分别用Glauert理论、Schmitz理论和动量—叶素理论设计了100W叶片,进行了车载实验,对这几种理论设计出来的叶片进行了功率对比,用实验的方法来比较这几种理论不同。实验发现这几种理论设计出来的叶片与实际的叶片外形还是存在较大的区别,必须经过反复修型才可以实际使用。其次,Glauert理论设计的叶片的发电功率和风能利用系数要高于动量-叶素理论...
【文章来源】：内蒙古农业大学内蒙古自治区
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
流经制动盘的流束
图 2 简化风车理论作用在翼型上的力式中：LC 和DC 为升力系数和阻力系数dFdLcos φ dDsinφx= +dFdLsin φ dDcosφy= 其合力为:cosεdLdF = 式中:ε —dF 和dL 之间的交角；c—距转轴r 处叶素的弦长。又φυsinW =φευρερ2sincos12cos1222cdrcdrCWdFCLL= =将dF 投影到转轴上，设叶片数为B，则r , r + dr段产生的轴向dFdTCBcdrxLφευρcos()122 = =
图 3 Glauert 理论作用在翼型上的力知，在风轮半径r 处，尖速比为λ 时，来流角)11arctan(ab++φ = λ论得：ydM = rBdF论可得风轮半径r 处的环素上轴向推力为draadTmVVrw(1)(1)()42+ = =∞υπρ dM = mrΩ=πρrυΩdr232 30)、(44)相等，可以得到cos()(1)8(1)sincos2araCBcL + =φεπφε
【参考文献】：
期刊论文
[1]小型变桨距风力机的气动优化设计[J]. 刘雄,李钢强,陈严. 水电能源科学. 2009(03)
[2]风力发电机叶片设计与气动性能仿真研究[J]. 张果宇,冯卫民,刘长陆,俞剑锋. 能源研究与利用. 2009(01)
[3]风力机叶片气动设计及偏载计算[J]. 董礼,廖明夫,井延伟. 太阳能学报. 2009(01)
[4]动态尾流模型在水平轴风力机气动性能计算中的应用[J]. 陈严,刘雄,刘吉辉,叶枝全. 太阳能学报. 2008(10)
[5]大功率风力发电机叶片设计研究[J]. 屈圭,吴运新. 广东技术师范学院学报. 2007(12)
[6]离网型风力发电机叶片设计方法研究[J]. 包道日娜,刘志璋,田瑞. 应用能源技术. 2007(12)
[7]浓缩风能型风力发电机三与四叶片叶轮的风洞实验研究[J]. 田德,刁明光,王海宽. 太阳能学报. 2007(01)
[8]风力发电机叶片技术的发展概况与趋势[J]. 盖晓玲,田德,王海宽,韩巧丽,徐丽娜,王利俊. 农村牧区机械化. 2006(04)
[9]水平轴风力机气动性能计算模型[J]. 刘雄,陈严,叶枝全. 太阳能学报. 2005(06)
[10]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)
博士论文
[1]大型并网风力发电机组控制算法研究[D]. 叶杭冶.浙江大学 2008
[2]大型风机叶片气动性能计算与结构设计研究[D]. 李军向.武汉理工大学 2008
硕士论文
[1]1kW风力发电机组设计与功率输出特性实验研究[D]. 魏玉通.内蒙古农业大学 2009
[2]水平轴风力机叶片气动特性分析及外形设计[D]. 尹佐明.华北电力大学（北京） 2009
[3]新型300W风力发电机叶轮力学性能的实验研究[D]. 张春友.内蒙古农业大学 2008
[4]小型风力发电机失速调节型叶轮的实验研究[D]. 时燕.内蒙古农业大学 2008
[5]风力发电机的叶片设计方法研究[D]. 王凡.南京理工大学 2007
[6]基于MATLAB的小型风力机设计及其外流特性分析[D]. 周丙超.华中科技大学 2007
[7]小型风力机叶片的设计[D]. 聂晶.内蒙古工业大学 2005
[8]风力机叶片的优化设计及其动力学特性分析[D]. 刘翠.吉林大学 2005
[9]浓缩风能型风力发电机螺旋桨式叶轮的实验研究[D]. 赵慧欣.内蒙古农业大学 2005
[10]浓缩风能型风力发电机叶轮的风洞实验与研究[D]. 张春莲.内蒙古农业大学 2001
本文编号：3378388
【文章来源】：内蒙古农业大学内蒙古自治区
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
流经制动盘的流束
图 2 简化风车理论作用在翼型上的力式中：LC 和DC 为升力系数和阻力系数dFdLcos φ dDsinφx= +dFdLsin φ dDcosφy= 其合力为:cosεdLdF = 式中:ε —dF 和dL 之间的交角；c—距转轴r 处叶素的弦长。又φυsinW =φευρερ2sincos12cos1222cdrcdrCWdFCLL= =将dF 投影到转轴上，设叶片数为B，则r , r + dr段产生的轴向dFdTCBcdrxLφευρcos()122 = =
图 3 Glauert 理论作用在翼型上的力知，在风轮半径r 处，尖速比为λ 时，来流角)11arctan(ab++φ = λ论得：ydM = rBdF论可得风轮半径r 处的环素上轴向推力为draadTmVVrw(1)(1)()42+ = =∞υπρ dM = mrΩ=πρrυΩdr232 30)、(44)相等，可以得到cos()(1)8(1)sincos2araCBcL + =φεπφε
【参考文献】：
期刊论文
[1]小型变桨距风力机的气动优化设计[J]. 刘雄,李钢强,陈严. 水电能源科学. 2009(03)
[2]风力发电机叶片设计与气动性能仿真研究[J]. 张果宇,冯卫民,刘长陆,俞剑锋. 能源研究与利用. 2009(01)
[3]风力机叶片气动设计及偏载计算[J]. 董礼,廖明夫,井延伟. 太阳能学报. 2009(01)
[4]动态尾流模型在水平轴风力机气动性能计算中的应用[J]. 陈严,刘雄,刘吉辉,叶枝全. 太阳能学报. 2008(10)
[5]大功率风力发电机叶片设计研究[J]. 屈圭,吴运新. 广东技术师范学院学报. 2007(12)
[6]离网型风力发电机叶片设计方法研究[J]. 包道日娜,刘志璋,田瑞. 应用能源技术. 2007(12)
[7]浓缩风能型风力发电机三与四叶片叶轮的风洞实验研究[J]. 田德,刁明光,王海宽. 太阳能学报. 2007(01)
[8]风力发电机叶片技术的发展概况与趋势[J]. 盖晓玲,田德,王海宽,韩巧丽,徐丽娜,王利俊. 农村牧区机械化. 2006(04)
[9]水平轴风力机气动性能计算模型[J]. 刘雄,陈严,叶枝全. 太阳能学报. 2005(06)
[10]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)
博士论文
[1]大型并网风力发电机组控制算法研究[D]. 叶杭冶.浙江大学 2008
[2]大型风机叶片气动性能计算与结构设计研究[D]. 李军向.武汉理工大学 2008
硕士论文
[1]1kW风力发电机组设计与功率输出特性实验研究[D]. 魏玉通.内蒙古农业大学 2009
[2]水平轴风力机叶片气动特性分析及外形设计[D]. 尹佐明.华北电力大学（北京） 2009
[3]新型300W风力发电机叶轮力学性能的实验研究[D]. 张春友.内蒙古农业大学 2008
[4]小型风力发电机失速调节型叶轮的实验研究[D]. 时燕.内蒙古农业大学 2008
[5]风力发电机的叶片设计方法研究[D]. 王凡.南京理工大学 2007
[6]基于MATLAB的小型风力机设计及其外流特性分析[D]. 周丙超.华中科技大学 2007
[7]小型风力机叶片的设计[D]. 聂晶.内蒙古工业大学 2005
[8]风力机叶片的优化设计及其动力学特性分析[D]. 刘翠.吉林大学 2005
[9]浓缩风能型风力发电机螺旋桨式叶轮的实验研究[D]. 赵慧欣.内蒙古农业大学 2005
[10]浓缩风能型风力发电机叶轮的风洞实验与研究[D]. 张春莲.内蒙古农业大学 2001
本文编号：3378388
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