隨著風力機功率不斷增加,葉片尺寸也越來越大,對葉片強度和氣動性能要求也越來越高。但開發(fā)新的翼型族難度高、投資大、周期長。而在已有翼型的基礎上,通過翼型尾緣修型或安裝附加結構來提高翼型的氣動性能具有重要的研究和工程價值。本文利用計算流體力學方法研究了格尼襟翼和尾緣對稱加厚對翼型氣動性能的影響,考慮上述兩種翼型改型方法的優(yōu)點提出翼型尾緣弧形加厚法,并進行氣動性能驗證。首先,利用數值方法預測翼型的氣動性能。通過對比不同湍流模型下翼型的計算值和試驗值,選取合理的湍流模型。本文選取Transition k-ωSST四方程湍流模型作為計算模型。該模型由轉捩模型和k-ωSST湍流模型組合而成,適用于預測光滑翼型的氣動性能。計算安裝有不同高度格尼襟翼的翼型的氣動性能,襟翼高度范圍1%弦長至3%弦長。分析了安裝有格尼襟翼的翼型的氣動特點,包括翼型升阻力特性、壓力及流場分布特性。計算結果表明,格尼襟翼對翼型升力系數提升明顯,提升效果與襟翼高度正相關。格尼襟翼還使翼型吸力面和壓力面的壓力差增大,其中吸力面的壓力值低于原始翼型,壓力面的壓力值高于原始翼型。尤其在翼型尾緣部分,格尼襟翼對壓力差的提升效果最明顯。... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學遼寧省

【文章頁數】：70 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

010年至2019年我國風電新增和總裝機容量Fig.1.1NewandaccumulatedinstalledcapacityofwindpowerinChinafrom2010to2019

第1章緒論3圖1.2典型水平軸風力機Fig.1.2Typicalhorizontalaxiswindturbine垂直軸風力機的旋轉軸與葉片平行，垂直地面。該類型風力機具有不需要偏航系統(tǒng)、塔架工藝簡單、抗風能力強、維修方便等特點。但其也具有難以自啟動，易失速，加工工藝不成熟，風能利用率低等特點。圖1.3為垂直軸升力型達里厄（Darrieus）風力機，在國外已經運行的大型達里厄風力機采用型結構，中小型達里厄風力機多采用H型結構；圖1.4為阻力型薩渥紐斯（Savonius）風力機。圖1.3達里厄型風力機圖1.4薩渥紐斯型風力機Fig.1.3DarrieuswindturbineFig.1.4Savoniuswindturbine風力機還可按照額定功率，功率調節(jié)方式，發(fā)電機類型，塔架形式等不同方式進行分類。水平軸風力機憑著風能轉換效率高，安全可靠及更好的經濟性等特點成為風電發(fā)展的主流機型。目前，風力機正朝著大型化，柔性化，智能化發(fā)展，因此要側重對這些問題展開研究，不斷填補這些方向的技術空白，才能提高國產風力機的核心競爭力，滿足國家發(fā)展的需要[2]。風力機單機的大型化有利于占地面積的減孝單位功率的成本降低以及更高的塔筒更有利于捕獲風能。近些年來，隨著風力機功率越來越大，葉片尺寸也不斷增大，葉片

第1章緒論3圖1.2典型水平軸風力機Fig.1.2Typicalhorizontalaxiswindturbine垂直軸風力機的旋轉軸與葉片平行，垂直地面。該類型風力機具有不需要偏航系統(tǒng)、塔架工藝簡單、抗風能力強、維修方便等特點。但其也具有難以自啟動，易失速，加工工藝不成熟，風能利用率低等特點。圖1.3為垂直軸升力型達里厄（Darrieus）風力機，在國外已經運行的大型達里厄風力機采用型結構，中小型達里厄風力機多采用H型結構；圖1.4為阻力型薩渥紐斯（Savonius）風力機。圖1.3達里厄型風力機圖1.4薩渥紐斯型風力機Fig.1.3DarrieuswindturbineFig.1.4Savoniuswindturbine風力機還可按照額定功率，功率調節(jié)方式，發(fā)電機類型，塔架形式等不同方式進行分類。水平軸風力機憑著風能轉換效率高，安全可靠及更好的經濟性等特點成為風電發(fā)展的主流機型。目前，風力機正朝著大型化，柔性化，智能化發(fā)展，因此要側重對這些問題展開研究，不斷填補這些方向的技術空白，才能提高國產風力機的核心競爭力，滿足國家發(fā)展的需要[2]。風力機單機的大型化有利于占地面積的減孝單位功率的成本降低以及更高的塔筒更有利于捕獲風能。近些年來，隨著風力機功率越來越大，葉片尺寸也不斷增大，葉片

【參考文獻】：
期刊論文
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[2]智能化技術在風力發(fā)電自動化控制系統(tǒng)中的運用[J]. 趙軍帥.  自動化應用. 2018(06)
[3]風力機柔性葉片翼型的氣動特性研究[J]. 鄧勇,龔佳輝,何宇豪,陳嚴,羅振.  中國機械工程. 2017(18)
[4]風力機大型化發(fā)展中的總體設計技術[J]. 張興偉,陳嚴.  新能源進展. 2013(03)
[5]風能工程中流體力學問題的研究現狀與進展[J]. 黎作武,賀德馨.  力學進展. 2013(05)
[6]大型風力機翼型族的設計與實驗[J]. 韓忠華,宋文萍,高永衛(wèi).  應用數學和力學. 2013(10)
[7]NPU-WA翼型族厚翼型粗糙敏感度研究[J]. 鄧磊,喬志德,高永衛(wèi).  太陽能學報. 2013(06)
[8]基于RANS方程大型風力機翼型鈍尾緣修型氣動性能計算[J]. 鄧磊,喬志德,楊旭東,熊俊濤.  太陽能學報. 2012(04)
[9]NPU-WA系列風力機翼型設計與風洞實驗[J]. 喬志德,宋文萍,高永衛(wèi).  空氣動力學學報. 2012(02)
[10]后緣加厚方式對典型風力機翼型氣動性能的影響[J]. 劉杰平,陳培,張衛(wèi)民.  太陽能學報. 2009(08)



本文編號：3336076