水平轴风力机三维非定常气动特性计算研究

发布时间：2024-03-02 01:14

　　本文给出了一种水平轴风力机三维非定常气动特性计算方法。风力机的绕流用预定涡尾迹模型确定,并引入涡核模型和考虑粘性引起的耗散效应对模型进行修正,解决了涡尾迹方法在大叶尖速比时普遍存在的计算发散问题。通过对Leishman-Beddoes动态失速模型中动态失速判据和模拟的修正,更准确计算侧偏风时风轮叶片的非定常气动响应。将三维旋转失速延迟模型与预定涡尾迹模型和动态失速模型适当耦合,从而计算方法包括三维旋转效应对叶片气动载荷非定常响应的影响,提高了风力机风轮和叶片非定常气动特性计算的准确度。 本文应用上述方法计算得到不同工况下,风力机的功率输出以及非定常气动载荷分布的二维和三维结果,并与实验结果比较,对计算方法和计算结果进行了详细的分析和讨论。

【文章页数】：102 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1各种发电方式对环境的影响情况

研究背景及意义风能利用风能是一种取之不尽，用之不竭的新能源。由于受到越来越严重的环境室效应的影响，以及对有限储量的化石类燃料日益增长地开采导致的资风能作为一种洁净的可再生的能源越来越受到民众和政府的关注。尽管场来满足大量的电力需求还受到诸如社会，环境和技术的限制，但倘若策更加关....

图1.21995-2005世界风力发电机装机容量80年代以来，工业发达国家对风力发电机组的研制取得了巨大的进展

那么如果我们也将风能发电对空气质量提高的益处计算入它的价格。我们可以认为风力发电是很有竞争力的。然而开发利用风能不仅有上述优势，还体现在以下方面[1]：风力发电场建设周期短，装机规模灵活，既可单台安装，也可以多台安装。建设一般规模的风电厂只需半年到一年的时间，而大型燃煤火电站、大....

图1.31997-2005我国风力发电机装机容量2005年2月28日全国人大常委会表决通过了《可再生能源法》，该法于2006

2002年则达3204万千瓦，平均年增长率约33％，发展协会预计仅欧洲到2010年就可达4000万千瓦，占欧洲电力年装机容量将达1亿千瓦。世界能源委员会预计全世界到2亿千瓦，非政府组织预计2030年可达10.7-19亿千瓦。根据可再生能源的估计，今....

图1.4风力机运行非定常气动因素影响总结从图1.4，可以了解风力机的实际运行环境多是非定常的，复杂多变的

数值求解过程。风轮盘被模拟成作用盘，假设绕流是轴对称的。Sorensen和Myken[47]同样应用作用盘的假设构造了基于欧拉方程的有限差分方法的非定常模型。为了减少计算量，Giannakidis和Graham[48]只在一个叶片上应用二维N－S方程，其它叶片建模应用等....

本文编号：3916103