隨著風(fēng)力機(jī)大型化發(fā)展,提高風(fēng)力機(jī)風(fēng)能利用效率,增大葉片氣動(dòng)性能已成為風(fēng)力機(jī)發(fā)展亟待解決的關(guān)鍵問題之一。葉尖小翼安裝方式簡單,通常被用來控制葉片表面流動(dòng),為了研究葉尖小翼對風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)性能的影響,本文以NREL 5MW風(fēng)力機(jī)為研究對象,在葉尖安裝L小翼(吸力面L小翼),研究未偏航狀態(tài)及偏航狀態(tài)下L小翼對風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)性能影響。主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:1、采用數(shù)值模擬方法,在額定風(fēng)速下研究了小翼安裝位置對風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)性能的影響,揭示了V型小翼、L小翼、壓力面L小翼對風(fēng)力機(jī)功率及葉尖壓力的影響機(jī)理。研究結(jié)果表明:L小翼對增加葉尖上下表面壓差和增大風(fēng)力機(jī)輸出功率起主要作用。2、不同風(fēng)速下,運(yùn)用S S T k-ω湍流模型,通過改變L小翼安裝角度(1 5°~8 5°)及長度(0.5 m~3 m),研究了L小翼對風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)性能、壓力場、葉尖渦和載荷的影響。結(jié)果表明:葉尖安裝L小翼降低了葉尖繞流的下洗速度,改變了葉尖環(huán)量的分布,降低了葉尖渦強(qiáng)度,抑制了葉尖氣流與葉片過早分離,增大了葉尖上下表面壓差,增加了風(fēng)力機(jī)輸出功率,提高了風(fēng)能利用效率。L小翼較優(yōu)的安裝參數(shù)是:安裝角度為45°,長度為2 m,該安裝參數(shù)下功率提升作用顯著,且對軸向力影響較小,不會(huì)對機(jī)組安全運(yùn)行產(chǎn)生影響。3、在偏航角度為1 0°、2 0°、3 0°、4 0°條件下,研究了L小翼對風(fēng)力機(jī)葉尖壓力分布和功率的影響。結(jié)果表明:L小翼對葉尖壓差的影響隨著偏航角度的增大逐漸減小;風(fēng)速在5 m/s~17 m/s范圍內(nèi),L小翼增大了葉尖上下表面壓差,增加了風(fēng)輪轉(zhuǎn)矩,起到了功率增升作用,同時(shí)安裝L小翼降低了風(fēng)力機(jī)輸出功率及軸向力的波動(dòng),提高了風(fēng)力機(jī)的抗疲勞性能,延長了葉片使用壽命。本文針對L小翼安裝參數(shù)對風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)性能的影響進(jìn)行了研究,揭示了L小翼風(fēng)力機(jī)功率增升主要是由葉片氣動(dòng)性能改善引起的并非風(fēng)輪半徑增大所致,得到了L小翼較優(yōu)的安裝方案,為大型風(fēng)力機(jī)安裝L小翼提供了參考依據(jù)。
【學(xué)位單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TK83
【部分圖文】：

L 小翼對 5MW 水平軸風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)性能的影響 代 末 ，美 國 人 CharlesF.Brush 設(shè) 計(jì) 了 144 個(gè)[ 6 ]， 該 風(fēng) 力 機(jī) 氣 動(dòng) 性 能 較 低1898 年 丹 麥 Poul Lacour 教 授 首 次 將 ， 為 現(xiàn) 代 風(fēng) 力 機(jī) 發(fā) 展 奠 定 了 理 論 基 境 惡 化 ， 風(fēng) 電 行 業(yè) 得 到 了 前 所 未 有 行 。 根 據(jù) 全 球 風(fēng) 能 理 事 會(huì) 的 調(diào) 查 數(shù) 據(jù) 累 計(jì) 裝 機(jī) 容 量 達(dá) 到 539123 MW， 全 顯 示 了 全 球 累 計(jì) 和 新 增 裝 機(jī) 容 量 趨 國 的 風(fēng) 電 產(chǎn) 業(yè) 進(jìn) 入 快 車 道 ，2009 年W，2012 年 達(dá) 到 了 75.3GW，裝 機(jī) 容 量 會(huì) 統(tǒng) 計(jì) 數(shù) 據(jù) 顯 示 ， 2017 年 年 底 我 國 居 全 球 第 一 ， 占 據(jù) 了 全 球 35%的 風(fēng)

圖 1.3 翼 尖 小 翼 國 內(nèi) 外 學(xué) 者 雖 然 對 V 型 平 板 小 翼安 裝 方 式 繁 瑣 ， 平 板 小 翼 氣 動(dòng) 性 能 較進(jìn) 行 優(yōu) 化 ， 研 究 L 小 翼 安 裝 位 置 對 風(fēng)對 風(fēng) 力 機(jī) 功 率 提 升 的 主 要 機(jī) 理 。1.2.2 風(fēng)力機(jī)偏航研究現(xiàn)狀風(fēng) 力 機(jī) 在 運(yùn) 行 期 間 ， 由 于 風(fēng) 的 不不 能 夠 垂 直 作 用 于 風(fēng) 輪 ， 導(dǎo) 致 風(fēng) 力 機(jī)為 了 使 數(shù) 值 計(jì) 算 模 型 更 加 接 近 實(shí) 際 情型 的 影 響 ， 對 失 速 狀 態(tài) 下 動(dòng) 量 片 條 理析 了 側(cè) 偏 風(fēng) 擾 動(dòng) 項(xiàng) 導(dǎo) 致 誘 導(dǎo) 因 子 增 大了 分 解 ， 研 究 了 各 分 解 風(fēng) 速 在 時(shí) 間 和[ 2 6 ]。吳 斌 等 人 分 析 了 風(fēng) 輪 旋 轉(zhuǎn) 軸 與 來尾 流 膨 脹 和 傾 斜 的 影 響 ， 并 對 葉 素 動(dòng)

可 以 將 風(fēng) 能 轉(zhuǎn) 化 為 機(jī) 械 能 ， 葉 片 氣 動(dòng) 性 能 的 優(yōu) 劣 直 接 利 用 系 數(shù) 。 在 風(fēng) 力 機(jī) 葉 片 設(shè) 計(jì) 中 ， 通 常 會(huì) 采 用 貝 茨 理 論 和 渦 流 理 論 等 風(fēng) 力 機(jī) 設(shè) 計(jì) 理 論 。 隨 著 計(jì) 算 流 體 力 學(xué) 的 法 能 夠 較 準(zhǔn) 確 的 模 擬 風(fēng) 力 機(jī) 流 場 特 性 ， 在 風(fēng) 力 機(jī) 研 究 主 要 介 紹 風(fēng) 力 機(jī) 設(shè) 計(jì) 理 論 及 數(shù) 值 計(jì) 算 方 法 ， 為 后 續(xù) 風(fēng) 提 供 理 論 支 撐 。力發(fā)電機(jī)簡介 發(fā) 電 機(jī) 按 照 能 量 轉(zhuǎn) 換 過 程 可 以 將 其 分 為 兩 部 分 。 第 一 成 ， 來 流 推 動(dòng) 風(fēng) 輪 旋 轉(zhuǎn) ， 把 風(fēng) 的 動(dòng) 能 轉(zhuǎn) 換 為 風(fēng) 輪 軸 的 主 要 包 括 機(jī) 艙 里 的 傳 動(dòng) 部 件 和 發(fā) 電 機(jī) ， 通 過 一 定 的 傳 與 電 機(jī) 轉(zhuǎn) 軸 鏈 接 ， 發(fā) 電 機(jī) 在 風(fēng) 輪 軸 的 驅(qū) 動(dòng) 下 發(fā) 電 ， 把 �，F(xiàn) 代 風(fēng) 力 發(fā) 電 機(jī) 一 般 由 風(fēng) 輪 、傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 、發(fā) 電 機(jī) 、調(diào) 輪 箱 、 偏 航 系 統(tǒng) 、 制 動(dòng) 裝 置 及 驅(qū) 動(dòng) 軸 構(gòu) 成 ， 如 圖 2.1 所
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 蘇雅拉;;小翼對風(fēng)力機(jī)性能的影響研究[J];科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊;2017年18期

2 王鵬翔;JOJO;;帶你去看美好世界[J];中學(xué)生百科;2017年Z4期

3 張衛(wèi)衛(wèi);;愛就是把金鑰匙——特殊生轉(zhuǎn)化之一二三[J];新課程(上);2017年08期

4 孫立;;空客即將在中國開啟鯊鰭小翼改裝[J];航空維修與工程;2014年03期

5 代元軍;汪建文;溫彩鳳;劉雄飛;;不同葉尖小翼風(fēng)力機(jī)在不同地區(qū)輸出功率的分析與比較[J];太陽能學(xué)報(bào);2012年03期

6 壞藍(lán)眼睛;;作家上賓座——壞藍(lán)眼睛[J];青春男女生(許愿草);2006年01期

7 朱黃海;;小翼[J];中文自修;2000年09期

8 劉士明;楊衛(wèi)東;虞志浩;董凌華;陸凱華;;后緣小翼智能旋翼有限偏角減振效果分析[J];振動(dòng).測試與診斷;2017年03期

9 高偉;李春;武玉龍;葉舟;;葉尖小翼對腹板中空型風(fēng)力機(jī)葉片模態(tài)特性的影響[J];現(xiàn)代制造工程;2013年09期

10 汪建文;賈瑞博;吳克啟;;風(fēng)力機(jī)葉尖加小翼動(dòng)力放大特性的數(shù)值模擬研究[J];太陽能學(xué)報(bào);2007年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前7條

1 吳宛洋;高亞聲速下壓氣機(jī)葉柵中葉尖小翼控制間隙流動(dòng)的研究[D];大連海事大學(xué);2018年

2 韓少冰;葉尖小翼控制壓氣機(jī)葉頂間隙流動(dòng)的研究[D];大連海事大學(xué);2013年

3 魏曼;葉尖小翼控制渦輪葉柵間隙流動(dòng)的研究[D];大連海事大學(xué);2016年

4 劉士明;帶后緣小翼的智能旋翼振動(dòng)載荷抑制研究[D];南京航空航天大學(xué);2016年

5 張柱;主動(dòng)后緣小翼智能旋翼系統(tǒng)分析與試驗(yàn)研究[D];南京航空航天大學(xué);2013年

6 李偉;變高度、變傾角的翼梢小翼驅(qū)動(dòng)技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

7 王榮;直升機(jī)旋翼槳轂振動(dòng)載荷與槳葉動(dòng)態(tài)失速控制[D];南京航空航天大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張浩;L小翼對5MW水平軸風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)性能的影響[D];蘭州理工大學(xué);2019年

2 劉釗;葉尖小翼對水平軸風(fēng)力機(jī)尾跡恢復(fù)的影響[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2018年

3 李恒;管內(nèi)對流強(qiáng)化換熱特性研究[D];西安電子科技大學(xué);2018年

4 楊宏宇;基于結(jié)構(gòu)改善的螺旋型風(fēng)力機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];華北電力大學(xué)(北京);2018年

5 雋智輝;葉尖小翼對軸流風(fēng)機(jī)氣動(dòng)性能的影響研究[D];華中科技大學(xué);2017年

6 張智羽;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[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2006年

7 賈瑞博;風(fēng)力機(jī)葉尖加小翼動(dòng)力放大的數(shù)值模擬研究[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2005年

8 全建軍;風(fēng)力機(jī)葉尖加小翼動(dòng)力放大特性實(shí)驗(yàn)研究[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2006年

9 王龍;葉尖小翼對風(fēng)力機(jī)流場及振動(dòng)特性的影響研究[D];湘潭大學(xué);2015年

10 韓少冰;壓氣機(jī)平面葉柵加裝葉尖小翼的數(shù)值研究[D];大連海事大學(xué);2009年

本文編號(hào)：2877271