【摘要】：鏈傳動式風力機作為一種新型風能獲取裝置,與水平軸風力機相比,有風能利用效率高、葉片力學性能好、安裝方便、造價低廉等優(yōu)點,有廣闊的應用前景,但其氣動性能還有待于深入研究。認識鏈傳動式風力機流體動力學機理,對其結構進行優(yōu)化研究,以此獲得更高的動力特性,為其今后推廣使用奠定基礎。 流體數(shù)值模擬計算相對于實驗研究有很獨特的優(yōu)點,比如成本低,周期短,能獲得完整的數(shù)據(jù),能模擬出實際運行過程中各種所測數(shù)據(jù)狀態(tài),對所測對象的變化趨勢能夠準確地預測出來,能夠減少實驗室測定試驗的數(shù)目,縮短設計過程,減少產(chǎn)品研發(fā)成本,對于設計、改造和研發(fā)工作起到重要的指導作用。 本文用計算流體力學軟件Fluent對新型鏈傳動式風力機在不同攻角、不同風速工況下進行三維流場氣動性能的數(shù)值模擬,仿真整機和葉片氣動流場流態(tài),觀察整機及其葉片表面壓強分布、流速分布、流速矢量等流態(tài)圖,并計算新型鏈傳動式風力機風能利用系數(shù),與實驗值進行比較,驗證風力機氣動性能數(shù)值模擬的可靠性。 本文針對鏈傳動式風力機氣動性能的特點,提出了簡化可行的數(shù)值計算思路,經(jīng)與實驗結果驗證,數(shù)值模擬計算可以得到與實驗相符的風能利用系數(shù)受風速影響的變化規(guī)律。對數(shù)值模擬結果進行分析討論,觀察其葉片表面壓強分布、流速分布、流速矢量等流態(tài)圖,直觀并定量的認識和觀察葉片和整機氣動特性和流動現(xiàn)象,以及其壓力、流速等重要氣動參數(shù)的分布特點,為該裝置結構的進一步優(yōu)化奠定模擬計算分析基礎。新型鏈傳動式風力機在8m/s以下的風速范圍內,葉片變形量很小,故在數(shù)值模擬計算過程中可以簡化為理想的平板葉片,由于風力機葉片為柔性葉片,在風速作用下會有彎曲變形,而且隨著風速增大,變形量會變大。經(jīng)過該模擬計算與實驗結果比較得出:在風速超過8m/s時,葉片幾何模型不能采用平板葉片的形式來近似。
【圖文】：

介紹的風力機的轉動機構由鏈輪及繞在鏈輪上的環(huán)狀鏈條等多種由可彎曲變形的柔性材料制成，是一種全新款式的風力機。本章首的構造、基本概念、工作原理和工作過程，然后針對氣流繞流風力風力機葉輪系統(tǒng)的氣動性能做深入分析，最后針對本課題組對新型情況做簡要介紹。型鏈傳動式風力機的結構鏈傳動式風力機[26-27]核心—葉輪系統(tǒng)主要由八種部件組成，，除此屬部件，它們共同組成了裝置的整體，來實現(xiàn)風力機截取風能使其能。本節(jié)將對新型鏈傳動式風力機的結構做詳細的介紹。輪系統(tǒng)鏈傳動式風力機的核心—葉輪系統(tǒng)由柔性葉片、葉片束縛部件、葉輪、能量輸出軸、傳動輪和傳動輪支承軸八個部分組成，如圖 2-1

節(jié)器：主要作用是在來流風速固定時，通過調節(jié)風力機葉片的弦長與攻角的目的。作用是支撐能量輸出軸和傳動輪支撐軸以及轉精度，減少轉軸與支承之間的摩擦和磨損主要作用是連接能量輸出軸和負載，將風力出。式風力機的基本概念力機在外形構造、工作原理及性能特點等諸很大的區(qū)別，為了便于理解新型鏈傳動式風機中的常用概念做出介紹[27]。的長度、寬度與厚度：風力機葉片在無風不的長、寬與厚如圖 2-2 所示。長度用字母母 δ 來表示。
【學位授予單位】：內蒙古工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：TK83

【引證文獻】

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1 蘇國卿;矩形潮流能水輪機研究[D];哈爾濱工程大學;2012年

本文編號：2609443