風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)子是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的核心設(shè)備之一,高性能的葉片是風(fēng)能有效利用的保證。基于動(dòng)量葉素理論,研究了水平軸風(fēng)力機(jī)葉片氣動(dòng)性能分析與外形設(shè)計(jì)方法,并應(yīng)用Fortran語(yǔ)言編寫(xiě)了相應(yīng)的計(jì)算程序。工作分為兩部分,其中在葉片氣動(dòng)性能分析部分,根據(jù)已知葉片幾何外型及翼型氣動(dòng)特性,結(jié)合多種修正模型,建立起風(fēng)輪氣動(dòng)性能和載荷分析的數(shù)學(xué)模型;在葉片氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)部分,根據(jù)選定翼型氣動(dòng)特性,計(jì)算出額定風(fēng)速下葉片各截面弦長(zhǎng)及扭角分布,在翼型幾何外形已知的前提下,進(jìn)而獲得葉片的氣動(dòng)外形及該外形下的氣動(dòng)性能及載荷分布。此外,還考慮到預(yù)彎葉片在一定風(fēng)載荷下的變形,為大型兆瓦級(jí)風(fēng)力機(jī)預(yù)彎葉片的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)提供參考。應(yīng)用多個(gè)算例對(duì)比驗(yàn)證了編寫(xiě)的風(fēng)力機(jī)葉片特性分析和外形設(shè)計(jì)程序的有效性。
【學(xué)位單位】：華北電力大學(xué)（北京）
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2009
【中圖分類】：TK83
【部分圖文】：

再通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能。風(fēng)力機(jī)依風(fēng)輪的結(jié)構(gòu)及其在氣流中的位置大體上可分為兩大類:一類為水平軸風(fēng)力機(jī)，如圖1一1所示;一類為垂直軸風(fēng)力機(jī)，如圖1一2所示。圖1一1水平軸風(fēng)力機(jī)圖1一2達(dá)里厄垂直軸風(fēng)力機(jī)水平軸風(fēng)力機(jī)的風(fēng)輪圍繞一個(gè)水平軸旋轉(zhuǎn)，工作時(shí)，風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)平面與風(fēng)向基本垂直，如圖1一1。風(fēng)輪上的葉片是徑向安置的，與旋轉(zhuǎn)軸基本相垂直。風(fēng)輪葉片數(shù)目的多少，視風(fēng)力機(jī)的用途而定。用于風(fēng)力發(fā)電的風(fēng)力機(jī)一般葉片數(shù)取1一4(大多為2片或3片)，而用于風(fēng)力提水的風(fēng)力機(jī)一般取葉片數(shù)12~24。葉片數(shù)多的風(fēng)

空氣通過(guò)塔架后再吹向風(fēng)輪，這樣塔架就干擾了流過(guò)葉片的氣流而形成所謂塔影效應(yīng)，使性能有所降低，因此，大型水平軸風(fēng)力機(jī)目前主要采用上風(fēng)向風(fēng)力機(jī)。垂直軸風(fēng)力機(jī)的風(fēng)輪圍繞一個(gè)垂直軸旋轉(zhuǎn)，如圖1一2。齒輪箱和發(fā)電機(jī)可以安裝在地面上，這對(duì)于一個(gè)往往需要在一片呼嘯的大風(fēng)中為一臺(tái)離地面幾十米甚至一百多米高的水平軸風(fēng)力機(jī)進(jìn)行維修服務(wù)的人員來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是一個(gè)值得高度評(píng)價(jià)的特點(diǎn)。垂直軸風(fēng)力機(jī)可分為兩個(gè)主要類別，一類是利用空氣動(dòng)力的阻力作功，典型的結(jié)構(gòu)是S型風(fēng)輪，如圖1一3所示。它由兩個(gè)軸線錯(cuò)開(kāi)的半圓柱形葉片組成，其優(yōu)點(diǎn)是起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，缺點(diǎn)是由于圍繞著風(fēng)輪產(chǎn)生不對(duì)稱氣流，從而對(duì)它產(chǎn)生側(cè)向推力。對(duì)于較大型的風(fēng)力機(jī)，因?yàn)槭芷D(zhuǎn)與安全極限應(yīng)力的限制，采用這種結(jié)構(gòu)形式比較困難。圖1一35型風(fēng)輪S型風(fēng)力機(jī)風(fēng)能利用系數(shù)低于高速垂直軸或水平軸風(fēng)力機(jī)

la=2.2圖3一12a二3.2由以上四幅圖(圖3一9~圖3一12)可以看出，
【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 馬志勇;大型風(fēng)電葉片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 賈嬌;風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片氣動(dòng)計(jì)算與實(shí)驗(yàn)研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2844403