对称导流板对直叶片垂直轴风力机气动性能影响数值研究

发布时间：2024-03-08 18:16

　　升力型垂直轴风力机的工作原理与水平轴风力机的工作基本原理相同,相较于水平轴风力机、具有结构简单,无需对风等优点。由于叶片约有半周期处于尾流中,使得风力机的整体效率较低,相对于水平轴风力机其应用较少,对其流动机理的理论研究也较为滞后。近年来,随着多流管理论和数值模拟等研究手段的进步,垂直轴风力机的研究越来越受到重视。在风力机外围安装导叶、挡板等辅助机构,能够有效改善垂直轴风力机的气动特性。进一步研究分析整流挡板等辅助机构对风轮流场的影响机理,对于升力型垂直轴风力机的研究开发,意义重大。本文利用滑移网格技术,RNG k-ε紊流模型对垂直轴风力机进行二维数值模拟研究。从微观和宏观角度分析讨论导流对直叶片升力型垂直轴风力机叶片和叶轮流场,压差分布、力矩输出等方面的变化,探索提高风力机整体气动性能的有效途径。(1)本文首先从理论角度分析了直叶片升力型垂直轴风力机的工作原理。介绍数值模拟过程中运用到的物理模型、湍流模型、边界设置等计算方法。利用数值计算结果对单个叶片、叶轮的速度场、压力分布和输出转矩等流场特性进行系统理论分析。研究不同转速条件下(叶尖速度比),风轮的输出力矩,探索最佳运行工况,最后...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1中国有效风功率?

截止２０１４年，全球风电迅猛发展，总装机容量达３３２１００兆瓦，总发电量己经超过５兆瓦，占全世界总发电量的２．３２％。我国风电新装机容量运到１８９２８兆瓦，年増长率３７．７％，新增装容量机占全球新増容量的４８％。我国己经成为世界第一大风电市场。显示，未来一段时间，全球风电装机容量....

图1-3垂直轴风力机

。，风力机（ＨＡＷＴ）和垂直轴风力机（ＹＡＷＩＯ?（参照图１－２和１－３）。??目前常见的主流商业化风力机是水平轴风力机，该类型风力机叶轮围绕着水平轴旋作时，来流风向与叶轮旋转平面相垂直，叶轮、发电机组及变速箱等设备被放置在塔。与之相对应，垂直轴风力机的叶轮围绕一个垂直轴旋转，其....

图1-4直排式导流板

Ｋ．?ＭａｎｏｈａｒＷ，増效效果ｔｓｗ。马来西亚的Ｗ．Ｔ．?Ｃｈｏｎｇ等对具有全向导流的升力型垂直轴风力机（见图１－５）??进行了数值模拟和实验研究，结果表明全向导流挡板能够在一定程度上改善极小攻角处的??气动特性，但是下盘面的整流机构阻碍了气流的运动ｔｓｓ—ｗｉ。??

图２－１０攻角巧速度Ｈ角形示意图??

多流管模型是目前研究较多，具有一定实际应用价值的流管模型。该模型是在传统的??单流管模型研巧基础上进一步发展而来的。??如图２－９为常见的多流管模型分析图，多流管模型将单流管分割成很多个相同的微型??流管。图中给出了垂直高度上的微流管模型，每一个微流管的宽度为化局部转子半径??为....

本文编号：3922195