高風(fēng)速下風(fēng)力機(jī)葉片動(dòng)態(tài)失速特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-04 18:04
在現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)與工業(yè)的高速發(fā)展中,能源的使用也在逐漸發(fā)生改變,諸如石油煤礦等傳統(tǒng)能源也被人們重新審視,再加上生態(tài)環(huán)境污染問(wèn)題的加重等因素促進(jìn)了人們對(duì)可再生新能源研究。風(fēng)能作為其中一種可再生新能源逐漸受到各地政府的重視,風(fēng)力機(jī)發(fā)電不僅綠色環(huán)保無(wú)污染,而且風(fēng)能的儲(chǔ)量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)能源的。在復(fù)雜大氣環(huán)境中工作的風(fēng)力機(jī)經(jīng)常會(huì)受到動(dòng)態(tài)失速的影響,導(dǎo)致其發(fā)電效率降低甚至發(fā)生安全事故,為此本文選取比較常見(jiàn)的S809翼型和Phase VI三維風(fēng)力機(jī)葉片為研究對(duì)象,針對(duì)高風(fēng)速下風(fēng)力機(jī)葉片的動(dòng)態(tài)失速問(wèn)題做了詳細(xì)的模擬研究。本文首先闡述了風(fēng)力機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)基本理論,利用S-A湍流模型對(duì)比驗(yàn)證CFD方法和OSU實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)升力遲滯曲線變化規(guī)律,證明CFD方法的可行性。在高風(fēng)速工況下研究不同折合頻率、振蕩攻角等參數(shù)對(duì)升力遲滯曲線的影響,通過(guò)觀察振蕩翼型流場(chǎng)的變化,發(fā)現(xiàn)高風(fēng)速下流動(dòng)存在嚴(yán)重的分離,容易導(dǎo)致風(fēng)力機(jī)的葉片損害,表明高風(fēng)速下動(dòng)態(tài)失速研究對(duì)風(fēng)力機(jī)在實(shí)際運(yùn)行維護(hù)有重要意義。其次在S809翼型上表面進(jìn)行開(kāi)縫添加射流,與上述二維翼型的無(wú)開(kāi)縫動(dòng)態(tài)失速計(jì)算進(jìn)行對(duì)比。通過(guò)改變開(kāi)縫的位置和開(kāi)縫進(jìn)口的壓強(qiáng)大小研究其對(duì)動(dòng)態(tài)失速的...
【文章來(lái)源】:安徽理工大學(xué)安徽省
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1?2001-2017年全球裝機(jī)容量??Fig.l?Global?installed?capacity?in?2001-2017?years??風(fēng)機(jī)的種是復(fù)樣的,在整個(gè)的電組主要部件包括艙、風(fēng)、??
風(fēng)力機(jī)的種類是復(fù)雜多樣的,在整個(gè)的發(fā)電機(jī)組主要部件包括機(jī)艙、風(fēng)輪葉片、??發(fā)電機(jī)、偏航裝置、液壓系統(tǒng)以及塔樓等。在生活中使用最廣泛的是水平軸風(fēng)力機(jī)??和垂直軸風(fēng)力機(jī)m[8],兩者是根據(jù)葉片旋轉(zhuǎn)方式進(jìn)行區(qū)分,圖2分別是兩種類型的風(fēng)??力機(jī)圖片。水平軸風(fēng)力機(jī)現(xiàn)在世界上最廣泛使用的風(fēng)力機(jī),其葉輪的旋轉(zhuǎn)軸與地面??是水平的;垂直軸式風(fēng)力機(jī)多用于小型發(fā)電場(chǎng),效率雖然高于水平軸風(fēng)力機(jī),但是??在不適合在大型風(fēng)電場(chǎng)使用,應(yīng)用的廣泛性遠(yuǎn)不如水平軸發(fā)電機(jī)。所以本文選擇以??更為常用的水平軸風(fēng)力機(jī)為研宄對(duì)象。??2??
這些研發(fā)的翼型升力系數(shù)都比較高,在戶外的使用中,經(jīng)過(guò)風(fēng)吹日曬的翼型表??面雖然變得粗糙但是不會(huì)對(duì)翼型升力有過(guò)多的影響,不同幾何參數(shù)系列的翼型能夠??滿足風(fēng)力機(jī)商用中對(duì)葉片的特別要求。圖3分別是幾種常見(jiàn)的翼型,其中NACA系??列翼型是最開(kāi)始投入到商用風(fēng)力機(jī)使用當(dāng)中的。??0.6?p?0.6?r-??0.4?-?0.4?-??0-2?-?0.2?-??-0-2?-?-0.2?-??-0.4?-?-0.4?-??Q?g?I?'?'?■?I?■?■?■?I?■?'?I?I?■?'?■?1?'?■?'?I??°?02?04??/〇?06?08?1?0?D.2?04?X/C?06?08?1??(a)?S809翼型?(b)?DU系列翼型??0.6?p?0.6?p??0.4?-?0.4? ̄??0.2?-?0.2?-??-0.2?-?-C.2?-??-0.4?-?-0.4?-?? ̄°4?1?J?1 ̄?o'a?'?o'e?'?'?'?〇l8?;?'?0*2?'?;?'?oV?0*6?'?1?!??x/c?x/c??(c)?NACA系列翼型?(d)?LS系列翼型??圖3風(fēng)力機(jī)翼型種類??Fig.3?The?types?of?airfoil??4??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同風(fēng)速下風(fēng)力機(jī)動(dòng)態(tài)特性研究[J]. 杜標(biāo),李雪斌,王龍,李亮,孫倫業(yè). 制造業(yè)自動(dòng)化. 2017(12)
[2]基于BEM理論的雙轉(zhuǎn)子水平軸潮流能水輪機(jī)葉片設(shè)計(jì)[J]. 安鵬展,肖繼明,楊洪洪,桑文雅. 機(jī)械設(shè)計(jì). 2017(10)
[3]大攻角下開(kāi)縫位置改變對(duì)風(fēng)力機(jī)葉片影響研究[J]. 王龍,孫倫業(yè),張瑾. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(08)
[4]射流參數(shù)對(duì)風(fēng)力機(jī)葉片氣動(dòng)性能的影響[J]. 王龍,李亮,孫倫業(yè),王傳禮. 流體機(jī)械. 2017(07)
[5]基于預(yù)條件技術(shù)的風(fēng)力機(jī)葉片計(jì)算方法研究[J]. 王龍,李雪斌,來(lái)永斌,周毅鈞,張瑾. 安徽理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(04)
[6]計(jì)算流體力學(xué)在大型風(fēng)力機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 張震宇,趙寧,鐘偉,王瓏,許波峰. 應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 2013(10)
[7]大型風(fēng)力機(jī)翼型族的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)[J]. 韓忠華,宋文萍,高永衛(wèi). 應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 2013(10)
[8]采用動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)的合成射流控制葉柵流動(dòng)分離數(shù)值研究[J]. 陳建輝,謝永慧,申仲旸,張荻. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(23)
[9]低滲透油藏邊界層厚度測(cè)定新方法[J]. 張磊,陳麗云,李振東,徐顯謀,梁偉. 石油地質(zhì)與工程. 2012(03)
[10]基于MATLAB的Wilson方法的葉片優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 代元軍,陸亦工,孫玉新,石寧. 機(jī)械制造. 2011(07)
博士論文
[1]風(fēng)力機(jī)失速特性研究[D]. 袁尚科.蘭州理工大學(xué) 2016
[2]水平軸風(fēng)力機(jī)葉片失速問(wèn)題研究[D]. 俞國(guó)華.上海交通大學(xué) 2013
碩士論文
[1]風(fēng)力機(jī)葉片氣動(dòng)特性研究[D]. 楊茂林.北京理工大學(xué) 2015
[2]翼型及粗糙度對(duì)風(fēng)力機(jī)葉片氣動(dòng)性能影響的初探[D]. 焦靈燕.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 2015
[3]典型分離流動(dòng)數(shù)值模擬與合成射流控制研究[D]. 許放.西北工業(yè)大學(xué) 2015
[4]變速恒頻雙饋風(fēng)電系統(tǒng)最大風(fēng)能追蹤的研究[D]. 王宜雷.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2014
[5]水平軸風(fēng)力機(jī)葉片的翼型氣動(dòng)特性研究[D]. 陳永康.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
本文編號(hào):3265272
【文章來(lái)源】:安徽理工大學(xué)安徽省
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1?2001-2017年全球裝機(jī)容量??Fig.l?Global?installed?capacity?in?2001-2017?years??風(fēng)機(jī)的種是復(fù)樣的,在整個(gè)的電組主要部件包括艙、風(fēng)、??
風(fēng)力機(jī)的種類是復(fù)雜多樣的,在整個(gè)的發(fā)電機(jī)組主要部件包括機(jī)艙、風(fēng)輪葉片、??發(fā)電機(jī)、偏航裝置、液壓系統(tǒng)以及塔樓等。在生活中使用最廣泛的是水平軸風(fēng)力機(jī)??和垂直軸風(fēng)力機(jī)m[8],兩者是根據(jù)葉片旋轉(zhuǎn)方式進(jìn)行區(qū)分,圖2分別是兩種類型的風(fēng)??力機(jī)圖片。水平軸風(fēng)力機(jī)現(xiàn)在世界上最廣泛使用的風(fēng)力機(jī),其葉輪的旋轉(zhuǎn)軸與地面??是水平的;垂直軸式風(fēng)力機(jī)多用于小型發(fā)電場(chǎng),效率雖然高于水平軸風(fēng)力機(jī),但是??在不適合在大型風(fēng)電場(chǎng)使用,應(yīng)用的廣泛性遠(yuǎn)不如水平軸發(fā)電機(jī)。所以本文選擇以??更為常用的水平軸風(fēng)力機(jī)為研宄對(duì)象。??2??
這些研發(fā)的翼型升力系數(shù)都比較高,在戶外的使用中,經(jīng)過(guò)風(fēng)吹日曬的翼型表??面雖然變得粗糙但是不會(huì)對(duì)翼型升力有過(guò)多的影響,不同幾何參數(shù)系列的翼型能夠??滿足風(fēng)力機(jī)商用中對(duì)葉片的特別要求。圖3分別是幾種常見(jiàn)的翼型,其中NACA系??列翼型是最開(kāi)始投入到商用風(fēng)力機(jī)使用當(dāng)中的。??0.6?p?0.6?r-??0.4?-?0.4?-??0-2?-?0.2?-??-0-2?-?-0.2?-??-0.4?-?-0.4?-??Q?g?I?'?'?■?I?■?■?■?I?■?'?I?I?■?'?■?1?'?■?'?I??°?02?04??/〇?06?08?1?0?D.2?04?X/C?06?08?1??(a)?S809翼型?(b)?DU系列翼型??0.6?p?0.6?p??0.4?-?0.4? ̄??0.2?-?0.2?-??-0.2?-?-C.2?-??-0.4?-?-0.4?-?? ̄°4?1?J?1 ̄?o'a?'?o'e?'?'?'?〇l8?;?'?0*2?'?;?'?oV?0*6?'?1?!??x/c?x/c??(c)?NACA系列翼型?(d)?LS系列翼型??圖3風(fēng)力機(jī)翼型種類??Fig.3?The?types?of?airfoil??4??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同風(fēng)速下風(fēng)力機(jī)動(dòng)態(tài)特性研究[J]. 杜標(biāo),李雪斌,王龍,李亮,孫倫業(yè). 制造業(yè)自動(dòng)化. 2017(12)
[2]基于BEM理論的雙轉(zhuǎn)子水平軸潮流能水輪機(jī)葉片設(shè)計(jì)[J]. 安鵬展,肖繼明,楊洪洪,桑文雅. 機(jī)械設(shè)計(jì). 2017(10)
[3]大攻角下開(kāi)縫位置改變對(duì)風(fēng)力機(jī)葉片影響研究[J]. 王龍,孫倫業(yè),張瑾. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(08)
[4]射流參數(shù)對(duì)風(fēng)力機(jī)葉片氣動(dòng)性能的影響[J]. 王龍,李亮,孫倫業(yè),王傳禮. 流體機(jī)械. 2017(07)
[5]基于預(yù)條件技術(shù)的風(fēng)力機(jī)葉片計(jì)算方法研究[J]. 王龍,李雪斌,來(lái)永斌,周毅鈞,張瑾. 安徽理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(04)
[6]計(jì)算流體力學(xué)在大型風(fēng)力機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 張震宇,趙寧,鐘偉,王瓏,許波峰. 應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 2013(10)
[7]大型風(fēng)力機(jī)翼型族的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)[J]. 韓忠華,宋文萍,高永衛(wèi). 應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 2013(10)
[8]采用動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)的合成射流控制葉柵流動(dòng)分離數(shù)值研究[J]. 陳建輝,謝永慧,申仲旸,張荻. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(23)
[9]低滲透油藏邊界層厚度測(cè)定新方法[J]. 張磊,陳麗云,李振東,徐顯謀,梁偉. 石油地質(zhì)與工程. 2012(03)
[10]基于MATLAB的Wilson方法的葉片優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 代元軍,陸亦工,孫玉新,石寧. 機(jī)械制造. 2011(07)
博士論文
[1]風(fēng)力機(jī)失速特性研究[D]. 袁尚科.蘭州理工大學(xué) 2016
[2]水平軸風(fēng)力機(jī)葉片失速問(wèn)題研究[D]. 俞國(guó)華.上海交通大學(xué) 2013
碩士論文
[1]風(fēng)力機(jī)葉片氣動(dòng)特性研究[D]. 楊茂林.北京理工大學(xué) 2015
[2]翼型及粗糙度對(duì)風(fēng)力機(jī)葉片氣動(dòng)性能影響的初探[D]. 焦靈燕.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 2015
[3]典型分離流動(dòng)數(shù)值模擬與合成射流控制研究[D]. 許放.西北工業(yè)大學(xué) 2015
[4]變速恒頻雙饋風(fēng)電系統(tǒng)最大風(fēng)能追蹤的研究[D]. 王宜雷.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2014
[5]水平軸風(fēng)力機(jī)葉片的翼型氣動(dòng)特性研究[D]. 陳永康.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
本文編號(hào):3265272
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/xnylw/3265272.html
最近更新
教材專著