發(fā)布時間：2020-05-08 02:49

【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,能源需求日益增大,同時,環(huán)境保護問題也迫在眉睫,風(fēng)能作為一種清潔的可再生環(huán)保能源以其獨特的優(yōu)越性越來越受到社會的重視。風(fēng)力發(fā)電是利用風(fēng)能的主要形式,葉片是風(fēng)力機中最關(guān)鍵的部件之一,達到整機價值20%左右,而翼型表面粗糙度是影響翼型氣動特性的主要因素之一。 本文首先在分析國內(nèi)外風(fēng)電研究現(xiàn)狀、風(fēng)力機翼型研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,對風(fēng)力機翼型空氣動力學(xué)的基本理論做了詳細介紹,包括翼型的幾何特性,傳統(tǒng)風(fēng)力機翼型系列和風(fēng)力機專用翼型系列等,并對各種系列翼型的空氣動力特性進行了描述。其次,通過FLUENT軟件對DU93-W-210翼型進行數(shù)值計算,驗證了選用SST k -ω兩方程作為CFD數(shù)值計算的湍流模型,可有效地進行風(fēng)力機專用翼型的氣動性能研究。最后,研究了翼型表面粗糙度對翼型氣動性能的影響,并列出了主要規(guī)律: (1)對相同厚度的翼型,前緣吸力面厚度越小,氣動性能對粗糙度的敏感性越低;薄翼型對粗糙度的敏感性低,厚翼型對粗糙度的敏感性高。 (2)當翼型表面粗糙凸臺高度大于0.32mm時,該翼型的氣動性能就會受到影響:升力系數(shù)隨著粗糙凸臺高度的增加而減小,阻力系數(shù)隨著粗糙凸臺高度的增加而增大。此時,氣動性能明顯下降,而且粗糙凸臺越大,翼型的氣動性能降幅越明顯。 (3)翼型前緣的粗糙度對氣動性能影響最大,可直接導(dǎo)致其氣動性能下降。翼型后緣的粗糙度對翼型的氣動性能影響較小。值得注意的是,在翼型尾緣處的粗糙度還可以提升翼型的氣動性能。
【圖文】：

32N = ρSV（2—1）式中：N 為風(fēng)能，單位為 W；ρ 為空氣密度，單位為3kg m;S 為截面積，單位為2m ；V 為風(fēng)速，單位為 m s。上式是常用的風(fēng)功率公式，而在風(fēng)工程上，則習(xí)慣稱之為風(fēng)能公式。由風(fēng)能公式可以看出，風(fēng)能的大小與空氣密度、氣流通過的面積和風(fēng)速的立方成正比。其中ρ 和V 隨地理位置、海拔、地形等因素而變[41]。2.1.2 貝茲理論[42]Betz 理論假定葉輪是理想的，即它沒有輪轂，具有無限多的葉片，氣流通過葉輪時沒有阻力，可以說，，這樣的葉輪是一個純粹的能量轉(zhuǎn)換器；此外，假定氣流經(jīng)過整個葉輪掃掠面時是均勻的，并且氣流通過葉輪前后的速度為軸向方向，如圖 2—1 所示。

- 9 -圖 2—2 葉片設(shè)計流程圖2.2.2 風(fēng)力機葉片制造工藝大型風(fēng)力機葉片大多采用組裝方式制造。在兩個陰模上分別成型葉片蒙皮，主梁及其他 GRP 部件分別在專用模具上成型，然后在主模具上把兩個蒙皮、主梁及其它部件膠接組裝在一起，合模加壓固化后制成整體葉片。膠粘劑是葉片的重要結(jié)構(gòu)材料。它應(yīng)具有較高的強度和韌性以及良好的操作工藝性，如不坍落、易泵輸以及室溫固化特性等。早期國外的葉片成型工藝為手糊工藝，目前已開發(fā)出多種較先進的工藝，如預(yù)浸料工藝、機械浸漬工藝及真空輔助灌注工藝。真空輔助灌注成型工藝是最近幾年發(fā)展起來的一種改進的 RTM 工藝。真空輔助灌注技術(shù)是應(yīng)用?
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TK83

【引證文獻】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 姚順平;水下局部干法焊接機器人局部罩湍流氣體的數(shù)值模擬及焊接工藝研究[D];南昌大學(xué);2012年

本文編號：2653987