水平軸風力機和垂直軸風力機是風力機的兩種基本形式。傳統(tǒng)的垂直軸風力機由于啟動性能較差、風能利用率較低沒有得到大規(guī)模的應用,本文初步開發(fā)一種變槳矩垂直軸風力機,能夠提高轉矩和風能利用率。本文分析了垂直軸風力機的氣動原理,進行了新型的風力機的功能設計;根據(jù)變槳矩方式的研究,進行了一種具體的變槳矩風輪的概念設計,并建立仿真模型,進行運動仿真分析,驗證了設計方案的可行性;確定了變槳矩垂直軸風力機坐標系的建立方法和載荷分析,并根據(jù)載荷分析,確定了風輪的總體結構設計。本文為進一步研制高效率低成本的新型風力機打下了基礎。
【學位單位】：華北電力大學（北京）
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2008
【中圖分類】：TK83
【部分圖文】：

a)水平軸風力機 b)垂直軸風力機圖 1-1 風力機的類型掃風面積較大，風能利用率較高，是目前世界上發(fā)展，水平軸風力發(fā)電機從最初的定槳矩型到目小型風力發(fā)電機組到目前 5 MW 的大型風力發(fā)電。但是由于水平軸風力機自身固有的一些特點，統(tǒng)對風、機艙在塔架頂部不易維修等因素，使得護成本較高。而垂直軸風力機由于不需要偏航系塔架底部、維護方便等因素，制造成本和運營維卻沒有像水平軸風力發(fā)電機那樣在世界范圍內(nèi)形在于以下幾個方面：力機比較，垂直軸風力機的基礎理論研究開展的機的風能利用率低于水平軸風力機。

a)阻力型風力機的工作原理[11]b)升力型風力機的工作原理[6]圖 2-1 基本垂直軸風力機的工作原理 升力型風力機的工作原理圖 2-1 中 b 所示，V 是風速， 是葉片的圓周速度，W 是相對于葉片的風翼弦的夾角是有效攻角。由空氣動力學的相關知識可知，當氣流流過有攻時，將產(chǎn)生垂直于W 的升力和平行于W 的阻力，二者的合力為 。由tVFW =，若V 和 已知，則可求得W 和葉片所受到的氣動力 。對葉片在不同方三角形的研究表明，除了當葉片處于與風向平行或近似平行的位置外，在的氣動力都產(chǎn)生一個驅動風輪旋轉的力矩。當風輪靜止時，相當于 對風速W 與來流風速V 一致，葉片的攻角很大，甚至大于失速攻角，使得啟動轉矩非常低。因此，傳統(tǒng)的垂直軸風力機啟動性能比較差，不易自啟tV FtV =達里厄型垂直軸風力機的基本形式有直葉片和彎葉片兩種。彎葉片的達里

華北電力大學碩士學位論文力機變槳矩的設計思想直軸風力機的工作原理可知，葉片在旋轉一周的的變化范圍與翼型的升力、阻力系數(shù)曲線有很大，是一個典型的翼型的升力、阻力系數(shù)曲線圖，當攻角i（即翼弦與相對風速所夾的角，又稱迎角氣流開始分離，此時對應的攻角稱為失速點。超系數(shù)迅速上升，噪聲會突然增加，引起風力機的力機設計時，往往不取失速點作為設計點，而是

【參考文獻】

相關期刊論文 前3條

1 楊慧杰;楊文通;;小型垂直軸風力發(fā)電機在國外的新發(fā)展[J];電力需求側管理;2007年02期

2 李德源,葉枝全,陳嚴,包能勝;風力機葉片載荷譜及疲勞壽命分析[J];工程力學;2004年06期

3 趙永強;李俊峰;許洪華;;風力發(fā)電技術發(fā)展狀況與趨勢分析[J];中國科技產(chǎn)業(yè);2006年02期

本文編號：2830238