帶小翼的風(fēng)力機(jī)葉片氣動(dòng)性能的數(shù)值模擬及其優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2020-09-14 14:33
本文利用計(jì)算流體軟件FLUENT對(duì)風(fēng)力機(jī)葉尖加與不加V型平板或S型平板小翼的動(dòng)力放大特性進(jìn)行了研究。首先,利用數(shù)值模擬探討了小翼不同安裝角、不同偏航角的變化等對(duì)風(fēng)力機(jī)性能的影響。計(jì)算結(jié)果和Shimizu.Y.教授的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)二者基本吻合,但在個(gè)別點(diǎn)存在一定的誤差;其次,對(duì)本課題組自行設(shè)計(jì)的葉片及100W風(fēng)力機(jī)進(jìn)行了小翼在不同長(zhǎng)度和寬度、小翼的不同前張角和后張角時(shí)的狀況的數(shù)值模擬,得出小翼的最優(yōu)尺寸為V6.8*3.2,最優(yōu)角為前張角α=15°,后張角β=20°,并且得出了小翼尺寸和前后張角對(duì)風(fēng)力機(jī)動(dòng)力放大的影響規(guī)律,計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比且結(jié)果吻合,再次證明了模擬計(jì)算的可靠性。計(jì)算是基于N-S方程,采用3維穩(wěn)態(tài)隱式解法;湍流模型選擇k-ε及k-ωSST模型;離散方法為二階迎風(fēng)格式;壓力-速度耦合采用SIMPLE算法。為葉片及小翼的整體優(yōu)化提供了依據(jù)。
【學(xué)位單位】:內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2006
【中圖分類】:TK83
【部分圖文】:
第二章 基礎(chǔ)理論A——風(fēng)輪的掃風(fēng)面積,2mV——上游風(fēng)速,m/s葉尖速比(尖速比)λ風(fēng)輪的尖速比是風(fēng)輪的葉尖線速度和來(lái)流風(fēng)速之比。用λ表示。尖速一個(gè)重要設(shè)計(jì)參數(shù)。2 Rn60vV V= =πλ (v-葉片尖端線速度,m/s ;V-來(lái)流風(fēng)速,m/s ;n-風(fēng)輪轉(zhuǎn)速,r/min ;R-風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)半徑,m 。
2.3 湍流模型的分析比較2.3.1 湍流模型的基本概念湍流流動(dòng)是自然界常見(jiàn)的流動(dòng)現(xiàn)象,在多數(shù)工程問(wèn)題中流體的流動(dòng)往往處于湍狀態(tài),湍動(dòng)特性在工程中占有重要的地位。因此,湍流研究一直被研究者高度重視但由于湍流本身的復(fù)雜性,直到現(xiàn)在仍有一些基本問(wèn)題尚未解決。觀測(cè)表明,湍流帶有旋轉(zhuǎn)流動(dòng)結(jié)構(gòu),這就是所謂的湍流渦(turbulent eddies簡(jiǎn)稱渦(eddy)。從物理結(jié)構(gòu)上看,可以把湍流看成是由各種不同尺度的渦疊合而的流動(dòng),。大尺度的渦破裂后形成小尺度的渦。較小尺度的渦破裂后形成更小尺度渦。機(jī)械能就轉(zhuǎn)化(或稱耗散)為流體的熱能。同時(shí)由于邊界的作用、擾動(dòng)及速度度的作用,新的渦旋又不斷產(chǎn)生,這就構(gòu)成了湍流運(yùn)動(dòng)。2.3.2 湍流模型的基本方程組
加或者不能生成網(wǎng)格)上有很大的不了簡(jiǎn)化模型及減少計(jì)算的時(shí)間,采用化的輪轂,而對(duì)于風(fēng)力機(jī)的其余部分的風(fēng)力機(jī)是兩個(gè)葉片的,所以我們采以了。型順序?yàn)椋?FX74C16140)數(shù)據(jù)(見(jiàn)附錄 1)輸截面的大小和角度,對(duì)翼型整體坐并根據(jù)確定的角度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。各截面上的點(diǎn),得出各截面圖形。片的大體隆擴(kuò)。 Skin Surface 形成側(cè)面,再生成截的葉片體。
本文編號(hào):2818293
【學(xué)位單位】:內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2006
【中圖分類】:TK83
【部分圖文】:
第二章 基礎(chǔ)理論A——風(fēng)輪的掃風(fēng)面積,2mV——上游風(fēng)速,m/s葉尖速比(尖速比)λ風(fēng)輪的尖速比是風(fēng)輪的葉尖線速度和來(lái)流風(fēng)速之比。用λ表示。尖速一個(gè)重要設(shè)計(jì)參數(shù)。2 Rn60vV V= =πλ (v-葉片尖端線速度,m/s ;V-來(lái)流風(fēng)速,m/s ;n-風(fēng)輪轉(zhuǎn)速,r/min ;R-風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)半徑,m 。
2.3 湍流模型的分析比較2.3.1 湍流模型的基本概念湍流流動(dòng)是自然界常見(jiàn)的流動(dòng)現(xiàn)象,在多數(shù)工程問(wèn)題中流體的流動(dòng)往往處于湍狀態(tài),湍動(dòng)特性在工程中占有重要的地位。因此,湍流研究一直被研究者高度重視但由于湍流本身的復(fù)雜性,直到現(xiàn)在仍有一些基本問(wèn)題尚未解決。觀測(cè)表明,湍流帶有旋轉(zhuǎn)流動(dòng)結(jié)構(gòu),這就是所謂的湍流渦(turbulent eddies簡(jiǎn)稱渦(eddy)。從物理結(jié)構(gòu)上看,可以把湍流看成是由各種不同尺度的渦疊合而的流動(dòng),。大尺度的渦破裂后形成小尺度的渦。較小尺度的渦破裂后形成更小尺度渦。機(jī)械能就轉(zhuǎn)化(或稱耗散)為流體的熱能。同時(shí)由于邊界的作用、擾動(dòng)及速度度的作用,新的渦旋又不斷產(chǎn)生,這就構(gòu)成了湍流運(yùn)動(dòng)。2.3.2 湍流模型的基本方程組
加或者不能生成網(wǎng)格)上有很大的不了簡(jiǎn)化模型及減少計(jì)算的時(shí)間,采用化的輪轂,而對(duì)于風(fēng)力機(jī)的其余部分的風(fēng)力機(jī)是兩個(gè)葉片的,所以我們采以了。型順序?yàn)椋?FX74C16140)數(shù)據(jù)(見(jiàn)附錄 1)輸截面的大小和角度,對(duì)翼型整體坐并根據(jù)確定的角度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。各截面上的點(diǎn),得出各截面圖形。片的大體隆擴(kuò)。 Skin Surface 形成側(cè)面,再生成截的葉片體。
【引證文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前2條
1 李輝;王荷生;趙斌;胡姚剛;Chen Z;;風(fēng)電場(chǎng)不同等值模型的仿真研究[J];太陽(yáng)能學(xué)報(bào);2011年07期
2 郭婷婷;吳殿文;張強(qiáng);李少華;;風(fēng)力機(jī)葉片預(yù)彎技術(shù)的數(shù)值模擬[J];太陽(yáng)能學(xué)報(bào);2011年07期
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條
1 岳巍澎;風(fēng)力機(jī)尾流氣動(dòng)性能及風(fēng)場(chǎng)陣列研究[D];東北電力大學(xué);2011年
2 劉克剛;風(fēng)力機(jī)葉片設(shè)計(jì)與流場(chǎng)仿真[D];武漢理工大學(xué);2011年
3 司小冬;水平軸風(fēng)力機(jī)葉片氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)及其數(shù)值模擬分析[D];蘭州理工大學(xué);2012年
本文編號(hào):2818293
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