垂直轴风力机三维效应的数值模拟研究

发布时间：2022-08-10 14:42

　　文章针对二维和三维垂直轴风力机的数值模拟的差异,提出了风力机的三维效应是造成模拟差异的主要原因。运用计算流体力学方法对某直线翼垂直轴风力机模型进行了二维和三维的数值模研究。通过比对实验得到的风力机功率系数,发现三维模拟结果与实验值吻合。观察尖速比为1.5时二维和三维垂直轴风力机的速度型分布曲线、流向速度云图和涡量云图,研究了阻塞效应、叶梢涡、支撑结构和塔架对数值模拟结果的影响。研究发现:在二维的数值模拟中,风力机没有受阻塞效应影响,功率系数被严重高估;三维的数值模拟能够模拟出全部的流畅细节,受叶梢涡和支撑结构的影响,风力机的功率系数明显降低。 

【文章页数】：7 页

【文章目录】：
0 引言
1 计算模型与数值方法
    1.1 直线翼VAWT计算模型
    1.2 网格划分
    1.3 边界条件与算法
2 计算结果及分析
    2.1 VAWT气动特性分析
    2.2 不同位置处流向速度分布的分析
    2.3 速度场和涡量场的分析
3 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于γ-Reθ转捩模型的垂直轴风力机气动特性研究[J]. 张旭耀,杨从新,李寿图.  华中科技大学学报(自然科学版). 2018(02)
[2]直线翼垂直轴风力机气动特性研究综述[J]. 李岩,郑玉芳,赵守阳,冯放,李建业,王农祥,白荣彬.  空气动力学学报. 2017(03)
[3]风力机尾流数学模型及尾流对风力机性能的影响研究[J]. 陈坤,贺德馨.  流体力学实验与测量. 2003(01)

博士论文
[1]垂直轴风力机非定常气动特性数值模拟[D]. 左薇.华北电力大学 2015
[2]水平轴风力机叶片失速问题研究[D]. 俞国华.上海交通大学 2013



本文编号：3673824