風(fēng)能作為一種可再生的清潔能源,有著巨大的發(fā)展?jié)摿�。風(fēng)能的利用正在蓬勃發(fā)展,各種新型的風(fēng)力機(jī)理論和特性的研究為提高風(fēng)能利用率提供了理論支持。目前應(yīng)用的風(fēng)力機(jī)可以分為:水平軸和垂直軸風(fēng)力機(jī)兩大主要類型,這兩種風(fēng)力機(jī)以其各自的特性都有著廣泛的應(yīng)用。本文以垂直軸風(fēng)力機(jī)為研究對象,采用計(jì)算流體力學(xué)軟件（CFD）和滑移網(wǎng)格技術(shù)、SIMPLE算法,及三維模型分別對三葉片、四葉片、五葉片、六葉片氣動性能進(jìn)行分析,模擬了8m/s的來流風(fēng)速情況下幾種風(fēng)力機(jī)輸出功率的變化特性,以及葉片周圍的湍動能分布、葉片表面壓力分布、葉片附近速度分布等。同時,還利用流固耦合的方法,綜合考慮幾種風(fēng)力機(jī)在相同風(fēng)速作用下葉片的響應(yīng),為改善風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)了提供技術(shù)支持。本文的主要研究內(nèi)容如下:1.研究了五葉片的垂直軸風(fēng)力機(jī)功率隨著葉片寬度的變化規(guī)律。結(jié)果表明,風(fēng)力機(jī)的功率隨著葉片寬度的增加呈現(xiàn)出先上升后下降趨勢,對于風(fēng)輪直徑為4米葉片高度為1米的風(fēng)力機(jī),其最大功率出現(xiàn)在葉片寬度為0.8m,葉片轉(zhuǎn)速為17rpm時,此時功率值為212.47W,風(fēng)能利用系數(shù)為15.61%。2.研究了五葉片的垂直軸風(fēng)力機(jī)葉片附近湍動能的分布。從葉片附近湍動... 

【文章來源】：西北大學(xué)陜西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

中國新增風(fēng)電裝機(jī)容量

第一章 緒論全年中風(fēng)速大于等于 3m/s 的時間累計(jì)最高可達(dá) 7000 小時，全年平均風(fēng)速密度200W/m2；“三北”地區(qū)、青藏高原的大多數(shù)地區(qū)風(fēng)功率密度等級大于等于 3 級平均風(fēng)能密度約 150~200W/m2，全年中風(fēng)速大于等于 3m/s 的時間為 4000 小時-13]。我國的風(fēng)力資源分布情況如圖 1-2 所示。

直軸風(fēng)力機(jī)的發(fā)展也比較早，十三世紀(jì)初期已經(jīng)有了關(guān)于垂直軸風(fēng)力機(jī)但大多數(shù)研究者認(rèn)為垂直軸風(fēng)力機(jī)的風(fēng)能利用系數(shù)相較于水平軸風(fēng)力機(jī)較小，所以垂直軸風(fēng)力機(jī)的發(fā)展一直比較緩慢。但隨著科技水平的發(fā)展機(jī)存在的問題開始暴露出來，比如，造價昂貴，維修困難等。垂直軸風(fēng)計(jì)方法先進(jìn)，塔架、風(fēng)葉設(shè)計(jì)簡單，易于維護(hù)和維修，啟動風(fēng)速低，基等優(yōu)點(diǎn)，又慢慢開始受到關(guān)注。研究者開始對垂直軸風(fēng)力機(jī)的氣動性能時改進(jìn)其外觀設(shè)計(jì)。于垂直軸風(fēng)力機(jī)來說，又分為阻力型和升力型兩種，比較著名的阻力型onius 發(fā)明的 Savonius 轉(zhuǎn)子的阻力型風(fēng)力機(jī)，Savonius 的風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)率較低，最大功率系數(shù)僅有 0.1418]。另一種較為著名的升力型風(fēng)力機(jī)為ieus)型風(fēng)力機(jī)，最大功率系數(shù)可達(dá) 0.42[19]。兩種風(fēng)力機(jī)對比圖如圖 1-

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3467231