本文關(guān)鍵詞：新型隨動(dòng)變槳小型垂直軸風(fēng)力機(jī)的技術(shù)開發(fā)與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著全球能源危機(jī)的爆發(fā),風(fēng)能在眾多新能源中憑借其高效、清潔的特點(diǎn)受到了各國(guó)的高度重視�；陂_發(fā)風(fēng)能資源在改善能源結(jié)構(gòu)中的重要意義,本論文的主要目的是研究與開發(fā)一種垂直軸風(fēng)力機(jī)的隨動(dòng)變槳技術(shù),希望通過(guò)此技術(shù)使風(fēng)力機(jī)的風(fēng)能利用率提高。此變槳技術(shù)的基本原理是風(fēng)力機(jī)不需要添加任何外加裝置或動(dòng)力的情況下,利用風(fēng)力機(jī)主軸的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)葉片的自轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)風(fēng)力機(jī)葉片變槳。論文首先通過(guò)數(shù)值分析的方法對(duì)新型隨動(dòng)變槳垂直軸風(fēng)力機(jī)的可行性進(jìn)行了研究,計(jì)算結(jié)果顯示:該風(fēng)力機(jī)的轉(zhuǎn)矩系數(shù)均高于傳統(tǒng)垂直軸風(fēng)力機(jī)和理想直葉片垂直軸風(fēng)力機(jī),說(shuō)明該風(fēng)力機(jī)可有效的增加風(fēng)力機(jī)葉片所產(chǎn)生的力矩,對(duì)提高風(fēng)能利用率是可行的;其次對(duì)其氣動(dòng)性能進(jìn)行了研究,通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),其最大功率系數(shù)可以達(dá)到0.324,這相對(duì)于傳統(tǒng)的垂直軸風(fēng)力機(jī)而言,風(fēng)能利用系數(shù)提高了20%左右,表明該風(fēng)力機(jī)在氣動(dòng)性能方面具有一定的優(yōu)勢(shì);然后對(duì)其力學(xué)模型的輸出軸功率值進(jìn)行了理論分析,得到了此類型的風(fēng)力機(jī)輸出軸功率與來(lái)流風(fēng)的風(fēng)向角、轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)角速度、轉(zhuǎn)臂半徑、風(fēng)速以及風(fēng)力機(jī)葉片的面積變化關(guān)系式。最后在研究的基礎(chǔ)之上,完成了新型隨動(dòng)變槳小型垂直軸風(fēng)力機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與樣機(jī)加工工作,為該類型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的定性設(shè)計(jì)和商品生產(chǎn)提供了相應(yīng)的理論依據(jù)和設(shè)計(jì)思路。
【關(guān)鍵詞】：隨動(dòng)變槳 可行性分析 理論分析 動(dòng)態(tài)數(shù)值分析 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM315
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-28
• 1.1 選題背景10-14
• 1.2 風(fēng)力機(jī)的種類及優(yōu)缺點(diǎn)14-16
• 1.3 垂直軸風(fēng)力機(jī)的國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀16-25
• 1.3.1 阻力型垂直軸風(fēng)力機(jī)及其動(dòng)態(tài)特性17-20
• 1.3.2 升力型垂直軸風(fēng)力機(jī)及其動(dòng)態(tài)特性20-23
• 1.3.3 組合型垂直軸風(fēng)力機(jī)及其動(dòng)態(tài)特性23-24
• 1.3.4 柔性風(fēng)力機(jī)的研究24-25
• 1.4 垂直軸風(fēng)力機(jī)發(fā)展趨勢(shì)25-26
• 1.5 課題研究?jī)?nèi)容及意義26-27
• 本章小結(jié)27-28
• 第2章 風(fēng)力機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)的基本理論與數(shù)值模擬理論及方法28-40
• 2.1 基本理論28-33
• 2.1.1 動(dòng)量理論28-31
• 2.1.2 風(fēng)輪尾流旋轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)量理論31-33
• 2.2 數(shù)值模擬計(jì)算理論及方法33-39
• 2.2.1 流體流動(dòng)的控制方程33-36
• 2.2.2 湍流的控制方程及湍流計(jì)算模型36-39
• 本章小結(jié)39-40
• 第3章 新型隨動(dòng)變槳小型垂直軸風(fēng)力機(jī)可行性分析40-51
• 3.1 幾何模型的建立40-44
• 3.1.1 隨動(dòng)變槳垂直軸風(fēng)力機(jī)幾何模型40-42
• 3.1.2 傳統(tǒng)、理想直葉片垂直軸風(fēng)力機(jī)的幾何模型42-44
• 3.2 計(jì)算區(qū)域及控制方程44-45
• 3.2.1 計(jì)算區(qū)域44
• 3.2.2 控制方程44-45
• 3.3 邊界條件設(shè)置與網(wǎng)格劃分45-46
• 3.3.1 邊界條件設(shè)置45
• 3.3.2 網(wǎng)格劃分45-46
• 3.4 隨動(dòng)變槳垂直軸風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)參數(shù)及流場(chǎng)分析46-49
• 3.4.1 氣動(dòng)參數(shù)分析46-47
• 3.4.2 壓力場(chǎng)及速度場(chǎng)分析47-49
• 3.5 對(duì)比分析49-50
• 本章小結(jié)50-51
• 第4章 新型隨動(dòng)變槳小型垂直軸風(fēng)力機(jī)原理及計(jì)算51-66
• 4.1 新型隨動(dòng)變槳垂直軸風(fēng)力機(jī)的原理51-53
• 4.2 軸功率計(jì)算公式的推導(dǎo)53-58
• 4.2.1 兩葉片風(fēng)力機(jī)軸功率計(jì)算公式的推導(dǎo)53-55
• 4.2.2 三葉片風(fēng)力機(jī)軸功率計(jì)算公式的推導(dǎo)55-58
• 4.3 軸功率計(jì)算58-64
• 4.3.1 β角對(duì)輸出功率的影響58-60
• 4.3.2 中心軸的旋轉(zhuǎn)角速度ω_0對(duì)輸出功率的影響60-62
• 4.3.3 轉(zhuǎn)臂半徑R對(duì)輸出功率的影響62
• 4.3.4 風(fēng)速大小V_f對(duì) 輸出功率的影響62-64
• 4.3.5 風(fēng)力機(jī)葉片大小對(duì)輸出功率的影響64
• 本章小結(jié)64-66
• 第5章 新型隨動(dòng)變槳小型垂直軸風(fēng)力機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)值分析66-87
• 5.1 控制方程和滑移網(wǎng)格模型66-68
• 5.1.1 控制方程66-67
• 5.1.2 滑移網(wǎng)格模型67-68
• 5.2 新型隨動(dòng)變槳小型垂直軸風(fēng)力機(jī)的二維動(dòng)態(tài)計(jì)算68-79
• 5.2.1 物理模型及計(jì)算區(qū)域68-70
• 5.2.2 網(wǎng)格劃分70-71
• 5.2.3 邊界條件的設(shè)置71-72
• 5.2.4 求解器設(shè)定72
• 5.2.5 計(jì)算結(jié)果分析72-79
• 5.3 風(fēng)速與轉(zhuǎn)速的關(guān)系79-80
• 5.4 新型隨動(dòng)變槳小型垂直軸風(fēng)力機(jī)的三維動(dòng)態(tài)分析80-86
• 5.4.1 氣動(dòng)參數(shù)分析81-82
• 5.4.2 流場(chǎng)分析82-86
• 本章小結(jié)86-87
• 結(jié)論與展望87-90
• 1 結(jié)論87-88
• 2 展望88-90
• 致謝90-91
• 參考文獻(xiàn)91-95
• 附錄A 新型隨動(dòng)變槳小型垂直軸風(fēng)力機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖95-102
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文102

  本文關(guān)鍵詞：新型隨動(dòng)變槳小型垂直軸風(fēng)力機(jī)的技術(shù)開發(fā)與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：255222