葉片作為將風能轉化為電能的媒介,翼型的氣動性能和葉片的橫截面特性是衡量葉片性能好壞的標準之一,因此,對風力機葉片的翼型和橫截面特性的研究具有重要的現(xiàn)實意義。論文的具體研究內容如下:本文首先探討了翼型的幾何參數(shù)和流體參數(shù)對翼型氣動性能的影響,對翼型氣動性能的計算方法進行了研究,結合MATLAB編程調用rfoil軟件獲得了翼型的氣動特性曲線,將獲得的氣動特性曲線與文獻中的實驗結果對比,表明rfoil軟件能夠較好的獲得翼型的氣動性能,為后文計算翼型的氣動特性提供了計算工具。隨后分析了曲線的表達方式,利用NURBS曲線實現(xiàn)了翼型廓線的表達,并獲得了相應的翼型坐標點。闡述了復合材料的結構特點及其力學性能,并對葉片截面各部分（翼型前緣、主梁、翼型尾緣和腹板）進行了鋪層設計,結合經典層合板理論,建立了計算風力機葉片橫截面特性的數(shù)學模型,并編寫了與該數(shù)學模型相對應的MATLAB程序,將所得結果與PreComp和ANSYS的計算結果進行對比,驗證了模型及程序的正確性。最后,綜合考慮翼型的氣動性能與橫截面特性,結合NURBS曲線,以翼型曲線控制頂點的縱坐標為設計變量,建立了葉片翼型廓線與橫截面剛度一體化優(yōu)... 

【文章來源】：湖北工業(yè)大學湖北省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

003-2017年全球風力發(fā)電累計裝機量

2圖 1.2 2017 年全球風能發(fā)電累計裝機總量 TOP102017 年上半年，全國新能源發(fā)展態(tài)勢迅猛，新能源行業(yè)的發(fā)電總量為 12千瓦時，其中風力發(fā)電為 71.9 億千瓦時，占新能源發(fā)電總量的 58.6%，相比年增長了 13.5%，穩(wěn)居新能源發(fā)電量的首位[4]。2017 年，在區(qū)域裝機方面，華區(qū)的新增裝機容量最多，達到了總裝機容量的 25%，東北地區(qū)的裝機容量最占到總裝機容量的 3%[5]。隨著風力發(fā)電技術的不斷進步，眾多風電企業(yè)也得到了迅猛的發(fā)展。2017 22 家企業(yè)都有新增裝機，排名首位的為金風科技，其裝機容量為 523 萬千瓦到了當年市場份額的 26.6%。風力發(fā)電技術在國內不斷進步和壯大的同時，也越得到國際上的認可，截止到 2017 年底，已經有 33 個國家進口了我國的風

1.1.2 選題意義風能轉換為電能主要是通過風力發(fā)電機組實現(xiàn)的，風力發(fā)電機組主要是由塔架、輪轂、葉片、機艙以及發(fā)電機組成。實現(xiàn)風能到電能這一轉換過程的紐帶就是風力機葉片，當氣流通過風力機葉輪的時候，產生空氣動力，從而帶動風輪的旋轉，然后將旋轉的動力傳遞給發(fā)電機，從而實現(xiàn)風能到電能的轉化。風力機葉片就相當于是風力機的動力之源，能夠源源不斷的為其提供動力。隨著風力發(fā)電機的發(fā)電功率越來越大，葉片的整體尺寸也越來越大，葉輪在旋轉的過程中，由于風的不確定性和多變性，葉片所受到的力和載荷也是不斷變化的，這就對葉片的結構性能有了更加嚴格的要求。葉片是風力機的核心部件，一直以來也都是國內外專家學者研究的熱點所在，風力機葉片的成本能夠占到整機成本的 20%左右，葉片的性能對整機的性能有著決定性的作用[6]。在當前投入使用的風電場中，會有葉片開裂的情況出現(xiàn)，對于一些結構上設計不合理的葉片，還會出現(xiàn)葉片開裂和折斷的情況，如圖 1.3 和圖 1.4所示。因此，對于風力機葉片的研究是很有必要的。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]大型風力機葉片結構分析及鋪層設計研究[D]. 王強.蘭州理工大學 2016
[4]基于正交試驗設計法的風力機葉片鋪層結構設計與應用[D]. 邢哲健.內蒙古工業(yè)大學 2016
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本文編號：3334509