風能取之不盡,用之不竭,是清潔、無污染的可再生能源之一,已經(jīng)受到全世界的廣泛關注。風力發(fā)電是風能利用的主要形式,風力機是將風能轉化為機械能的重要設備。垂直軸風力機可以接受任意方向的來風而不需要安裝對風裝置、發(fā)電機和傳動鏈安裝在地面維護方便等優(yōu)點備受關注。直線翼垂直軸風力機是典型的小型風力機,在農(nóng)村用電、路燈、農(nóng)田水利灌溉等方面具有重要作用。但是直線翼垂直軸風力機氣動性能較水平軸風力機低,還需要進一步改進。該研究設計一種安裝于直線翼垂直軸風力機葉片尾緣的彎板,利用彎板改變?nèi)~片表面的壓力場和渦旋的分布,提高葉片做正功的轉矩,減小葉片附近的渦旋損失,從而提高風力機氣動性能。以NACA系列三種薄厚葉片風力機為對照,分別在薄厚葉片尾緣加不同長度彎板研究風力機性能的變化。采用數(shù)值模擬方法,基于RNGk-ε湍流模型,分析低尖速比下彎板長度對風力機氣動性能的影響,并進行風洞試驗驗證。因此,本文主要研究內(nèi)容包括以下三個方面:（1）彎板對風力機動態(tài)氣動特性影響研究,通過數(shù)值模擬方法計算有無彎板風力機的輸出轉矩和輸出功率,分析彎板長度對輸出性能的影響,將得到的較優(yōu)彎板結構風力機和原始風力機結構進行加工,進行... 

【文章來源】：東北農(nóng)業(yè)大學黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２?２０００－２０１５年中國風電總裝機容量［１】??Ｆｉｇ．?１－２?Ｔｈｅ?ｉｎｓｔａｌｌｅｄ?ｃａｐａｃｉｔｙ?ｏｆ?ｗｉｎｄ?ｐｏｗｅｒ?ｉｎ?Ｃｈｉｎａ?ｆｒｏｍ?２０００?ｔｏ?２０１５?

引言??到７０年代以后，世界發(fā)生能源危機，人們開始重視風能的利用，風力機才得以發(fā)展起風力機把空氣的動能通過風輪轉換為機械能，它是一種能量轉換裝置每個時期都會研發(fā)新類型風力機。風力機有多種分類方式，根據(jù)風輪旋轉軸在空氣中的位置，風可分為垂直軸風力機（Ｖｅｒｔｉｃａｌ?Ａｘｉｓ?Ｗｉｎｄ?Ｔｕｒｂｉｎｅ，ＶＡＷＴ）和水平軸風力機（Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ?Ｗｉｎｄ?Ｔｕｒｂｉｎｅ，ＨＡＷＴ）丨４】；根據(jù)葉片做功原理可分為阻力型風力機（Ｄｒａｇ?Ｔｙｐｅ）和升力力機（ＬｉｆｔＴｙｐｅ）兩類【５】，其分類方式如下圖１－３。??

１．２．２直線翼垂直軸風力機??直線翼垂直軸風力機是升力型風力機，達里厄風力機的一種結構形式。發(fā)電機組結構如??下圖１－５所示，主要由葉片、橫梁、旋轉軸、塔架、發(fā)電系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、電能存儲系統(tǒng)等??組成。葉片數(shù)目通常為２？６片，根據(jù)風力機的用途而定。葉片翼型多選取ＮＡＣＡ系列翼型，??如?ＮＡＣＡ７７１５、ＮＡＣＡ００１８、ＮＡＣＡ００１２?等。其特點如下：??一葉片????■?｜￣￣￣?￣｜?－?？—??主軸——??／??發(fā)電機＿＿Ｌ?Ｆ橫’梁??ｎ?＼??／?ｔ?一控制系＼??＼??圖１－５直線翼垂直軸風力發(fā)電機組【１６】??Ｆｉｇ．?１－５?Ｐｏｗｅｒ?ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ?ｏｆ?ＳＢ－ＶＡＷＴ??（１）

【參考文獻】：
期刊論文
[1]圓臺型聚風罩對垂直軸風力機起動性的影響[J]. 李巖,唐靜,田川公太朗,馮放.  東北農(nóng)業(yè)大學學報. 2016(04)
[2]垂直軸風力機非對稱翼型葉片變攻角方法[J]. 張立軍,劉華,趙昕輝,張明明,李樂樂.  可再生能源. 2016(02)
[3]基于CFD技術的垂直軸風力機關鍵氣動問題研究[J]. 潘盼,蔡新,朱杰,顧榮蓉.  太陽能學報. 2015(12)
[4]帶副翼垂直軸風力機的一種控制策略[J]. 李潤杰,李春,楊陽,聶佳斌.  動力工程學報. 2015(12)
[5]葉片交疊布置垂直軸風力機氣動性能研究[J]. 高強,蔡新,舒超,潘盼,郭興文.  可再生能源. 2015(09)
[6]低風速下H型垂直軸風力機氣動性能[J]. 楊從新,李壽圖,王秀勇.  排灌機械工程學報. 2014(10)
[7]葉片數(shù)對VAWT-SWS低風速自起動性能的影響[J]. 曲建俊,許明偉,梅毅,李巖.  農(nóng)業(yè)機械學報. 2014(05)
[8]開縫葉片技術的研究及應用[J]. 倪佩佩,吳國慶,王穎達,曹陽.  機械設計與制造. 2014(03)
[9]垂直軸風力機動態(tài)特性及氣動性能[J]. 高偉,李春,葉舟,聶佳斌.  排灌機械工程學報. 2014(02)
[10]葉片尾緣噴氣的垂直軸風力機氣動性能研究[J]. 王建明,譚永志,溫學兵,申振華.  渤海大學學報(自然科學版). 2013(04)

碩士論文
[1]圓臺型聚風罩對垂直軸風力機起動性與輸出功率影響研究[D]. 唐靜.東北農(nóng)業(yè)大學 2016
[2]H型垂直軸風力機翼型參數(shù)設計及實驗研究[D]. 趙國棟.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[3]雙層可伸縮式垂直軸風力機結構及氣動特性計算研究[D]. 和慶斌.東北農(nóng)業(yè)大學 2015
[4]幾種典型狀況下垂直軸風力機氣動特性及流場分析[D]. 李壽圖.蘭州理工大學 2014
[5]升力型、升阻型垂直軸風力機氣動計算和優(yōu)化設計[D]. 李振朋.蘭州理工大學 2013
[6]H型垂直軸風力機數(shù)值模擬及葉型優(yōu)化[D]. 張健宇.華中科技大學 2011
[7]大跨度空間結構風荷載數(shù)值模擬及風振響應研究[D]. 劉思為.西南交通大學 2011
[8]Φ型風力發(fā)電機氣動性能的數(shù)值模擬研究[D]. 劉伯聰.哈爾濱工業(yè)大學 2010



本文編號：3008697