葉片是風力發(fā)電機最重要部件之一，其性能直接影響風力發(fā)電機的綜合性能。小型風機一般選用非扭曲葉片，大型葉片一般選用扭曲葉片。小型風機非扭曲葉片和扭曲葉片氣動性能研究及對比較少，所以這些研究及對比成為必要研究內(nèi)容。大型風機葉片設計質(zhì)量大，成本高，葉片翼型厚度優(yōu)化成為當前重要研究課題。大型風機是高聳大型結(jié)構(gòu)，葉片的振動特性對于結(jié)構(gòu)安全性至關重要。為此，本文利用計算流體力學（CFD）方法研究了葉片的氣動性能，并對葉片進行了模態(tài)分析，主要內(nèi)容及結(jié)論如下：（1）用Wilson優(yōu)化模型設計出小型風機扭曲和非扭曲葉片以及大型扭曲葉片，用軟件Pro/E建立葉片幾何模型以及利用ICEM軟件劃分流體計算模型網(wǎng)格，在CFX軟件中計算葉片氣動性能，用ANSYS軟件對大型葉片進行模態(tài)分析。（2）改變非扭曲葉片安裝角可較大改善小葉片氣動性能，葉片在合適的葉尖速比下能捕獲較多風能；扭曲葉片比非扭曲葉片有更好的氣動性能。大型風機葉片初始設計翼型氣動性最好，但是成本相對較高；相對厚度增加少量，氣動性能降低較少，成本下降，綜合性價比提高；葉片相對厚度增加過大，氣動性能降幅加大，成本降低很多，但綜合性價比大降。（3）大型風機... 

【文章來源】：浙江工業(yè)大學浙江省

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

水平軸風力機

(a) H 型 (b) Φ 型圖 1-2 水平軸風力機 圖 1-3 垂直軸風力機垂直軸風機不需要像水平軸風機那樣采用迎風裝置。垂直軸風機可分為兩個主要類型：阻力型風機和升力型風機。水平軸風力機的最常見，研究最多，使用亦最多。與垂直軸風力機相比，該風輪啟動力矩較大，便要求啟動風速稍高，所以工作風速要求相對高些，工作地域、時間相對苛刻，但水平軸風機的風能利用系數(shù)高。1.2.1 風力發(fā)電機葉片設計理論發(fā)展現(xiàn)狀風電機理論研究一直蓬勃發(fā)展。風力發(fā)電機組的運行過程是一個多因素相互耦合的過程，涉及到風場風速特性、空氣動力學、結(jié)構(gòu)動力學、傳動鏈動力學電機動力學以及控制等因素[8]。風通過風力發(fā)電機葉片時，產(chǎn)生氣動扭矩，帶動

圖 2-1 風機上葉素圖 2-2 葉素上的速度和力作用于葉素上的力可以通過用圓截面上入射合速度測定的攻計算得出；因而忽略順翼展方向的速度分量，也忽略三維效應位置上，根據(jù)已知dC 和lC ，可以利用給定的軸向誘導因子切 '求出葉片上的力。風機轉(zhuǎn)速為 ，來流速為 U ，得出，每個速度 a r與切向速度 r 矢量疊加為葉素的凈切向流速度 1 a


本文編號：3291763