本文關(guān)鍵詞：基于動量葉素理論的風(fēng)力機風(fēng)輪建模仿真

  更多相關(guān)文章： 風(fēng)力發(fā)電 動量理論 葉素理論 建模仿真

【摘要】：本文基于動量—葉素理論,在定常條件下,進行了風(fēng)力發(fā)電機風(fēng)輪建模與氣動性能的數(shù)值仿真研究。該模型考慮了葉尖損失、輪轂損失,且對軸向誘導(dǎo)因子進行了修正,以保持風(fēng)力機葉輪工作在非失速狀態(tài),該模型選用Tjaereborg風(fēng)力機風(fēng)輪結(jié)構(gòu)參數(shù)和葉片翼型。仿真計算結(jié)果獲得了風(fēng)力機的風(fēng)功率曲線和風(fēng)能利用系數(shù),并與Tjaereborg風(fēng)力機的試驗數(shù)據(jù)、Bladed仿真數(shù)據(jù)、Fluent數(shù)值模擬數(shù)據(jù)對比,驗證該建模仿真方法的可行性。考慮了風(fēng)力機結(jié)構(gòu)參數(shù)、葉柵效應(yīng)、塔影效應(yīng)及風(fēng)剪切,進行了風(fēng)力機風(fēng)輪在非定常條件下的建模和仿真計算,分析了上述因素對風(fēng)力機風(fēng)輪輸出軸功率的影響。考慮了上述因素后,風(fēng)力機的風(fēng)輪輸出軸功率和風(fēng)能利用系數(shù)都會降低,且風(fēng)力機風(fēng)輪輸出的軸功率呈周期性變化。該計算結(jié)果和風(fēng)力機的運行試驗結(jié)果情況相符。在非定常條件下,進行了有、無三維旋轉(zhuǎn)修正的仿真計算,獲得了這兩種條件下的風(fēng)力機風(fēng)輪輸出軸功率、風(fēng)能利用系數(shù)、各截面的切向載荷和攻角的計算結(jié)果�？紤]三維旋轉(zhuǎn)效應(yīng)后,風(fēng)力機風(fēng)輪的輸出功率在低風(fēng)速段功率輸出降低,高風(fēng)速段功率輸出增加；葉片載荷分布得到優(yōu)化；風(fēng)力機風(fēng)輪葉片在葉根段的計算攻角減小,升力系數(shù)增加,出力增加。
【關(guān)鍵詞】：風(fēng)力發(fā)電 動量理論 葉素理論 建模仿真
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM315
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 課題背景及意義9-10
• 1.2 風(fēng)能產(chǎn)業(yè)概況10-15
• 1.2.1 風(fēng)力發(fā)電發(fā)展簡史10-11
• 1.2.2 世界風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀及趨勢11-13
• 1.2.3 我國風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及其展望13-15
• 1.3 風(fēng)力機風(fēng)輪建模仿真研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3.1 基于動量—葉素理論的風(fēng)力機風(fēng)輪建模15-16
• 1.3.2 基于風(fēng)力機槳葉空氣動力學(xué)的機理建模16
• 1.4 本課題的主要研究內(nèi)容16-18
• 第2章 風(fēng)力機風(fēng)輪建模的理論基礎(chǔ)18-35
• 2.1 引言18
• 2.2 風(fēng)力機空氣動力學(xué)理論基礎(chǔ)18-29
• 2.2.1 貝茨理論18-20
• 2.2.2 動量理論20-26
• 2.2.3 葉素理論26-29
• 2.2.4 動量—葉素理論29
• 2.3 動量—葉素理論的相關(guān)修正29-33
• 2.3.1 葉尖損失和輪轂損失修正30
• 2.3.2 對軸向誘導(dǎo)因子較大時的Glauert修正30-31
• 2.3.3 渦流理論修正31-33
• 2.4 計算流程33-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 第3章 風(fēng)力機風(fēng)輪建模及計算方法35-44
• 3.1 引言35
• 3.2 非定常葉素—動量理論風(fēng)力機風(fēng)輪建模35-38
• 3.2.1 非定常動量—葉素模型的坐標(biāo)變換35-37
• 3.2.2 風(fēng)速分量37
• 3.2.3 葉片上的相對速度分量37-38
• 3.3 風(fēng)力機建模38-42
• 3.3.1 風(fēng)剪切模型38-39
• 3.3.2 葉柵理論模型39
• 3.3.3 塔影效應(yīng)模型39-40
• 3.3.4 三維旋轉(zhuǎn)效應(yīng)模型40-42
• 3.4 動量—葉素理論模型整體計算框圖42-43
• 3.5 本章小結(jié)43-44
• 第4章 計算結(jié)果處理與分析44-57
• 4.1 引言44
• 4.2 Tjaereborg風(fēng)力機簡介44-46
• 4.3 風(fēng)力機葉輪氣動數(shù)據(jù)計算結(jié)果46-55
• 4.3.1 定常條件下的計算結(jié)果與分析47-48
• 4.3.2 非定常條件下的計算結(jié)果與分析48-55
• 4.4 基于實測風(fēng)速的算例55-56
• 4.5 本章小結(jié)56-57
• 第5章 結(jié)論與展望57-59
• 5.1 結(jié)論57-58
• 5.2 展望58-59
• 參考文獻(xiàn)59-62
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果62-63
• 致謝63

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙振宙;鄭源;宋晨光;趙振寧;;升阻混合風(fēng)輪的性能規(guī)律[J];排灌機械工程學(xué)報;2011年06期

2 ;“φ型5米立軸風(fēng)輪發(fā)電機組”通過鑒定[J];清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1983年01期

3 潘華辰;張世英;;風(fēng)輪測渦裝置的標(biāo)定和定量使用技術(shù)[J];宇航計測技術(shù);1985年06期

4 林楚;;熱風(fēng)輪[J];小學(xué)生生活;2009年06期

5 ;熱風(fēng)輪[J];學(xué)苑創(chuàng)造(B版);2009年03期

6 汪建文;閆建校;劉金鵬;趙志淵;;多葉片風(fēng)輪的試驗?zāi)B(tài)測試與分析[J];太陽能學(xué)報;2008年12期

7 趙志淵;汪建文;劉金鵬;;單葉風(fēng)輪與三葉風(fēng)輪的動力學(xué)特性的比較[J];可再生能源;2008年04期

8 汪建文;趙志淵;劉博;;三葉片風(fēng)輪動力學(xué)特性的分析[J];太陽能學(xué)報;2009年02期

9 王繼光;馬偉;李濟順;;三葉風(fēng)能傳遞腔式風(fēng)輪性能試驗與分析[J];河南科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2009年05期

10 趙靚;;孫如林:從旋翼到風(fēng)輪[J];風(fēng)能;2012年07期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 蕭占俊;;小型風(fēng)力發(fā)電機組風(fēng)輪側(cè)偏調(diào)速的原理新解[A];中國農(nóng)業(yè)機械工業(yè)協(xié)會風(fēng)能設(shè)備分會中小型風(fēng)能設(shè)備與應(yīng)用2012年度論文集（上）[C];2013年

2 趙福盛;;小型風(fēng)力機調(diào)(限)速機構(gòu)的選擇[A];中國農(nóng)業(yè)機械工業(yè)協(xié)會風(fēng)能設(shè)備分會中小型風(fēng)能設(shè)備與應(yīng)用2013年度論文集（上）[C];2013年

3 彭清玲;;滿天星治療風(fēng)輪赤豆18例[A];2002全國土家族苗族醫(yī)藥學(xué)術(shù)會議論文專輯[C];2002年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 記者　 嚴(yán)家民 通訊員　 徐文嶸;風(fēng)輪公司當(dāng)選“十五”陜西著名國企[N];中國紡織報;2006年

2 記者　 嚴(yán)家民 通訊員　 徐文嶸;風(fēng)輪公司月均創(chuàng)匯200萬美元[N];中國紡織報;2006年

3 本報記者 許巍;萬和創(chuàng)新雙風(fēng)輪技術(shù)廚房不再食煙火[N];中國質(zhì)量報;2009年

4 ;九萬里風(fēng)鵬正舉[N];陜西日報;2006年

5 王尚才;丹麥：風(fēng)車發(fā)電的“王國”[N];農(nóng)民日報;2001年

6 本報駐赫爾辛基記者 郭林;丹麥風(fēng)能相當(dāng)于兩個核電站[N];光明日報;2001年

7 實習(xí)記者 陳晨;美的空調(diào)風(fēng)輪風(fēng)道技術(shù)取得世界性突破[N];中國企業(yè)報;2008年

8 記者　 嚴(yán)家民 通訊員　 徐文嶸;陜西風(fēng)輪自營出口居全省前列[N];中國紡織報;2006年

9 嚴(yán)家民 徐文嶸;陜西風(fēng)輪風(fēng)風(fēng)火火闖市場[N];中國紡織報;2005年

10 上海 余鯨年;自力更生應(yīng)急修復(fù)先鋒 FS-72/P 塔的風(fēng)輪[N];電子報;2014年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 仇永興;基于自由渦方法的控制過程中風(fēng)輪氣動特性研究[D];華北電力大學(xué);2015年

2 劉艷萍;新型無刷雙風(fēng)輪直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機組及其控制技術(shù)研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2011年

3 李軍向;大型風(fēng)機葉片氣動性能計算與結(jié)構(gòu)設(shè)計研究[D];武漢理工大學(xué);2008年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊柳;側(cè)風(fēng)對風(fēng)輪應(yīng)力應(yīng)變及振動頻率影響的研究[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2016年

2 段宏;基于動量葉素理論的風(fēng)力機風(fēng)輪建模仿真[D];華北電力大學(xué)(北京);2016年

3 梁會森;聚能環(huán)型風(fēng)輪結(jié)構(gòu)設(shè)計和應(yīng)力分析[D];華北電力大學(xué)（北京）;2010年

4 王世鋒;風(fēng)輪、發(fā)電機及負(fù)載的匹配性研究[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2007年

5 薛小倩;風(fēng)速模擬與風(fēng)力機風(fēng)輪模擬的研究[D];內(nèi)蒙古科技大學(xué);2012年

6 李春輝;變工況下大型風(fēng)力機風(fēng)輪的氣動性能預(yù)估[D];蘭州理工大學(xué);2008年

7 韓素賢;風(fēng)力發(fā)電機組風(fēng)輪模擬系統(tǒng)的研究[D];內(nèi)蒙古科技大學(xué);2010年

8 雷航;水平軸風(fēng)電機組風(fēng)輪系統(tǒng)動態(tài)載荷特性研究[D];華北電力大學(xué);2014年

9 王志光;施加一階模態(tài)后風(fēng)輪氣動力的數(shù)值模擬[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2014年

10 侯詩文;恒速變槳風(fēng)力發(fā)電機風(fēng)輪工作特性分析[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2015年

，

本文編號：661344