【摘要】：風(fēng)力機(jī)發(fā)電技術(shù)是風(fēng)能利用的主要方式,葉片是風(fēng)力機(jī)獲取風(fēng)能主要部件,其氣動(dòng)性能的優(yōu)劣直接影響風(fēng)力機(jī)效率。小型風(fēng)力機(jī)長(zhǎng)期處于低風(fēng)戶(hù)外環(huán)境,自然不可控因素對(duì)風(fēng)力機(jī)啟動(dòng)和功率輸出性能造成嚴(yán)重影響。本文以小型水平軸風(fēng)力機(jī)為研究對(duì)象,圍繞小型風(fēng)力機(jī)啟動(dòng)和功率輸出問(wèn)題,進(jìn)行低風(fēng)區(qū)域適用型風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)性能分析與優(yōu)化設(shè)計(jì),搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)研究小型風(fēng)力機(jī)葉片表面粗糙度對(duì)性能影響,開(kāi)展采用渦流發(fā)生器改進(jìn)性能的可行性實(shí)驗(yàn)研究,獲取氣動(dòng)性能影響規(guī)律,為小型風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)與應(yīng)用提供參考。本文主要內(nèi)容如下:1.基于修正葉素動(dòng)量理論建立風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)性能計(jì)算模型,分析葉尖損失對(duì)風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)性能的影響,編寫(xiě)小型風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)分析軟件,分析葉片設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)性能的影響,得出設(shè)計(jì)參數(shù)變化對(duì)風(fēng)力機(jī)低風(fēng)區(qū)域與高風(fēng)速區(qū)域性能影響規(guī)律。2.考慮低風(fēng)風(fēng)資源特點(diǎn),以設(shè)計(jì)攻角、設(shè)計(jì)葉尖速比以及葉片弦長(zhǎng)扭角等參數(shù)為變量,以年發(fā)電量和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩為優(yōu)化目標(biāo),采用多目標(biāo)優(yōu)化算法,進(jìn)行小型風(fēng)力機(jī)葉片啟動(dòng)和功率輸出性能優(yōu)化設(shè)計(jì);搭建室內(nèi)風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)性能測(cè)試平臺(tái),驗(yàn)證所提出的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的可行性。3.基于自建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)分析不同厚度、位置葉片表面粗糙度對(duì)風(fēng)力機(jī)啟動(dòng)和功率輸出性能的影響,得到風(fēng)力機(jī)葉片表面粗糙度對(duì)啟動(dòng)和功率輸出性能影響規(guī)律。4.設(shè)計(jì)葉片渦流發(fā)生器,采用實(shí)驗(yàn)方法研究不同位置、尺寸以及成對(duì)間距的渦流發(fā)生器對(duì)小型風(fēng)力機(jī)啟動(dòng)和功率輸出性能的影響規(guī)律,并進(jìn)行渦流發(fā)生器對(duì)降低葉片粗糙度敏感性的可行性實(shí)驗(yàn)研究。
【圖文】：

旋轉(zhuǎn)平面與來(lái)流風(fēng)速方向垂直。風(fēng)輪葉片數(shù)目的多少根據(jù)風(fēng)力機(jī)的用途而定，用于風(fēng)力逡逑發(fā)電的風(fēng)力機(jī)葉片一般為１？４片（大多數(shù)為２片或者３片）。小型風(fēng)力機(jī)通常功率小于逡逑１０ｋＷ。翼型是風(fēng)力機(jī)的重要組成部分，風(fēng)力機(jī)翼型輪廓如圖２．１所示，其主要參數(shù)介紹逡逑如下：逡逑Ｂｙ逡逑＼逡逑＾邋＼邋／逡逑＼邋＼邋／逡逑Ｖ’逡逑圖２．１翼型幾何參數(shù)逡逑（１）

圖２．２損失修正影響逡逑８逡逑
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TM315

【參考文獻(xiàn)】

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1 鄭玉巧;趙榮珍;劉宏;;大型風(fēng)力機(jī)葉片氣動(dòng)與結(jié)構(gòu)耦合優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[J];太陽(yáng)能學(xué)報(bào);2015年08期

2 戴巨川;趙尚紅;尹喜云;劉德順;文澤軍;;大型風(fēng)力機(jī)葉片氣動(dòng)外形及其運(yùn)行特性設(shè)計(jì)優(yōu)化[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2015年17期

3 王驥月;叢茜;梁寧;毛士佳;關(guān)歡歡;劉林鵬;陳創(chuàng)發(fā);;基于海鷗翼型的小型風(fēng)力機(jī)葉片仿生設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2015年10期

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2 何政洋;渦流發(fā)生器參數(shù)對(duì)風(fēng)力機(jī)葉片氣動(dòng)特性影響的數(shù)值模擬研究[D];重慶大學(xué);2016年

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本文編號(hào)：2678193