【摘要】：以某公司生產的小型H型垂直軸風機為研究對象,對其風輪扇葉進行優(yōu)化設計。根據(jù)產品扇葉外形,通過profili翼型設計軟件從已有翼型庫中挑選出5種相似翼型,在相同雷諾數(shù)條件下進行初步分析,挑選出升力系數(shù)最佳的翼型EPPLER561。再運用Fluent軟件對翼型EPPLER 561進行0度攻角模擬分析,分別在翼型表面采用不同網(wǎng)格數(shù)目劃分,為模擬計算挑選出最佳網(wǎng)格數(shù)目。再對翼型EPPLER 561進行不同攻角范圍內數(shù)值模擬,其模擬結果與實驗結果進行對比,證明模擬分析的可行性。并分析其不同攻角條件下的速度云圖、壓力云圖,找出該翼型的失速攻角。同時采用RNG k-ε和k-w SST兩種湍流模型對翼型EPPLER 561進行計算分析,并分別把計算結果與實驗結果進行比較,找出更加精確的湍流模型。運用渦面元法與CFD模擬兩種方法對翼型進行修形優(yōu)化設計,分別得出該翼型不同相對厚度、相對彎度的升阻力系數(shù),比較其分析結果顯示。渦面元法的優(yōu)點為時間周期短,而CFD模擬能夠更直觀的得出翼型流場云圖。使用gambit軟件對該模擬垂直軸風機進行二維網(wǎng)格劃分,運用Fluent軟件對其采用非定常流動設置,改變風機來流風速的大小,觀察其尾流情況的不同,得出隨風速的變大垂直軸風機的尾流區(qū)域越長。并繼續(xù)對該風機進行三維網(wǎng)格劃分,分析有無連接桿、法蘭盤等部件對其模擬結果的影響,得出對風機的全三維模擬仿真結果更接近實際。
【學位授予單位】：華北理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TK83
【圖文】：

[16]。圖1 水平軸風力機 圖2 垂直軸風力機Fig.1 Horizontal axis wind turbine Fig.2 Vertical axis wind turbines1.3 垂直軸風機國內外研究近況1.3.1 垂直軸風機國外的研究近況國外對風電技術的研究起步較早，特別是對水平軸風機的研究，技術水平基本已經(jīng)成熟。但隨著科學技術水平的提高，人們打破了垂直軸風機風能利用率低的局限性，了解到了垂直軸風機的許多優(yōu)點。垂直軸風機于 20 世紀 70 年代飛速發(fā)展，到 80 年代末該類型風機已大批量商業(yè)化生產[17]。1988 年美國 Sandia 研究人員通過不懈的堅持努力，制造出一臺高 34 米、發(fā)電量 500KW 的中型垂直軸風機[18]。到 21 世紀初，小型風力發(fā)電技術已成為當今風電行業(yè)的熱門。國外各大公司紛紛

[16]。圖1 水平軸風力機 圖2 垂直軸風力機Fig.1 Horizontal axis wind turbine Fig.2 Vertical axis wind turbines1.3 垂直軸風機國內外研究近況1.3.1 垂直軸風機國外的研究近況國外對風電技術的研究起步較早，特別是對水平軸風機的研究，技術水平基本已經(jīng)成熟。但隨著科學技術水平的提高，人們打破了垂直軸風機風能利用率低的局限性，了解到了垂直軸風機的許多優(yōu)點。垂直軸風機于 20 世紀 70 年代飛速發(fā)展，到 80 年代末該類型風機已大批量商業(yè)化生產[17]。1988 年美國 Sandia 研究人員通過不懈的堅持努力，制造出一臺高 34 米、發(fā)電量 500KW 的中型垂直軸風機[18]。到 21 世紀初，小型風力發(fā)電技術已成為當今風電行業(yè)的熱門。國外各大公司紛紛

第 2 章 垂直軸風機動力學建模葉輪作為垂直軸風機的主要受力部分，它通過捕獲風能，把其轉化為旋轉的械能。再通過風機的內部設施，將機械能轉化為電能，而扇葉的氣動特性完全決了風機的風能轉化效率。本章首先介紹了翼型的基本知識，然后總結了垂直軸風的空氣動力學理論。2.1 翼型的氣動特性2.1.1 翼型的幾何參數(shù)翼型是指與葉片翼展方向垂直的橫截面輪廓曲線，其為風機扇葉的基本元素同時風機性能與翼型氣動特性有著密切的關系，為了全面了解翼型對風機的影響以下簡要介紹翼型的氣動特性[26]。翼型幾何參數(shù)如圖 3 所示：

【參考文獻】

相關期刊論文 前4條

1 范爛

本文編號：2777663