小容量垂直軸風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)性能的優(yōu)化研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-31 17:54
風(fēng)力機(jī)是吸收風(fēng)能的裝置,分為水平軸風(fēng)力機(jī)和垂直軸風(fēng)力機(jī)兩類(lèi),水平軸風(fēng)力機(jī)由于技術(shù)較為成熟而被廣泛應(yīng)用,而垂直軸風(fēng)力機(jī)憑借其自身的特性,也越來(lái)越被人們所重視。隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,CFD方法在風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)性能研究中的作用越來(lái)越明顯;诖耍疚囊阅硣(guó)際文獻(xiàn)中公布的直葉片垂直軸風(fēng)力機(jī)使用的NACA0022翼型為基本型,利用Fluent軟件,采用k SST湍流模型和SIMPLE算法,運(yùn)用滑移網(wǎng)格技術(shù),研究葉片修型、葉片尾部噴氣等優(yōu)化方案在風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)性能提升方面的作用。0o安裝角時(shí),保持葉片對(duì)稱(chēng)性不變,改變其葉片最大厚度前部的形狀,以期得到高風(fēng)能利用系數(shù)的垂直軸風(fēng)力機(jī)翼型。結(jié)果表明當(dāng)葉片最大厚度前部為長(zhǎng)短軸比為3:2的橢圓形狀時(shí),風(fēng)力機(jī)的風(fēng)能利用系數(shù)更高,而且處于高風(fēng)能利用系數(shù)的尖速比范圍更寬;在尖速比為1.72時(shí),風(fēng)能利用系數(shù)最高,為24.8%,此時(shí)的風(fēng)能利用系數(shù)較基本翼型提高了28%。葉片修型提高風(fēng)力機(jī)性能的物理機(jī)制是最大厚度點(diǎn)前移后的葉片在大攻角下的擾流流動(dòng)分離強(qiáng)度減弱了。以0o安裝角時(shí)優(yōu)化出的3:2修型方式為基礎(chǔ),研究修型后的風(fēng)力機(jī)對(duì)不同安裝角的敏感性及其與對(duì)應(yīng)原型機(jī)的氣動(dòng)性能對(duì)比情...
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)航空航天大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
主要符號(hào)表
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 風(fēng)力機(jī)的分類(lèi)
1.2.1 水平軸風(fēng)力機(jī)
1.2.2 垂直軸風(fēng)力機(jī)
1.2.3 國(guó)內(nèi)外垂直軸風(fēng)力機(jī)發(fā)展概況
1.3 國(guó)內(nèi)外研究狀況
1.4 本論文的研究?jī)?nèi)容
第2章 風(fēng)力機(jī)的基本理論
2.1 貝茨定理
2.2 風(fēng)力機(jī)的翼型幾何參數(shù)和空氣動(dòng)力特性
2.2.1 翼型的幾何參數(shù)
2.2.2 葉片安裝角
2.2.3 翼型的空氣動(dòng)力特性
2.3 垂直軸風(fēng)力機(jī)的工作原理
2.3.1 升力型風(fēng)力機(jī)的工作原理
2.3.2 阻力型風(fēng)力機(jī)的工作原理
第3章 數(shù)值模擬方法與驗(yàn)證
3.1 FLUENT 概述
3.2 物理模型的建立
3.3 計(jì)算域網(wǎng)格劃分
3.4 參數(shù)設(shè)定
3.5 計(jì)算結(jié)果及驗(yàn)證
第4章 葉片最大厚度前部修型的垂直軸風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)性能
4.1 修型方案
4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.2.1 葉片前部修型的風(fēng)能利用系數(shù)
4.2.2 機(jī)理分析
4.3 本章小結(jié)
第5章 葉片前部修型的垂直軸風(fēng)力機(jī)安裝角敏感性研究
5.1 研究方案
5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.2.1 2 度安裝角
5.2.2 4 度安裝角
5.2.3 6 度安裝角
5.3 不同葉片安裝角度下垂直軸風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)性能
5.4 本章小結(jié)
第6章 葉片尾緣噴氣的垂直軸風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)性能研究
6.1 葉片尾緣噴氣結(jié)構(gòu)
6.2 結(jié)果分析
6.3 機(jī)理分析
6.4 本章小結(jié)
結(jié)論及展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表(含錄用)的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]直線翼垂直軸風(fēng)力機(jī)起動(dòng)性的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 李巖,田川公太朗,馮放. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2011(06)
[2]我國(guó)中小型風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況[J]. 李德孚. 可再生能源. 2010(05)
[3]垂直軸風(fēng)力機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 李文升. 今日科苑. 2010(18)
[4]風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片數(shù)值模擬綜述[J]. 劉丹,李軍向,薛忠民,陳淳. 電氣技術(shù). 2010(07)
[5]垂直軸風(fēng)力機(jī)應(yīng)用概況及其展望[J]. 姚英學(xué),湯志鵬. 現(xiàn)代制造工程. 2010(03)
[6]垂直軸風(fēng)力機(jī)二維非定常流場(chǎng)數(shù)值模擬[J]. 陽(yáng)志欽,崔文篆. 現(xiàn)代制造工程. 2009(08)
[7]垂直軸風(fēng)力機(jī)技術(shù)講座(四) 升力型垂直軸風(fēng)力機(jī)相關(guān)理論[J]. 李巖. 可再生能源. 2009(04)
[8]垂直軸風(fēng)力機(jī)技術(shù)講座(一) 垂直軸風(fēng)力機(jī)及其發(fā)展概況[J]. 李巖. 可再生能源. 2009(01)
[9]垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)展概況及趨勢(shì)[J]. 孫云峰,田德,王海寬,張春友,時(shí)燕,亢燕茹. 農(nóng)村牧區(qū)機(jī)械化. 2008(02)
[10]歐盟可再生能源發(fā)展的新政策及對(duì)我國(guó)的啟示[J]. 李俊峰,時(shí)璟麗,王仲穎. 可再生能源. 2007(03)
碩士論文
[1]直葉片垂直軸風(fēng)力機(jī)研究[D]. 巫發(fā)明.蘭州理工大學(xué) 2009
本文編號(hào):3468589
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)航空航天大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
主要符號(hào)表
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 風(fēng)力機(jī)的分類(lèi)
1.2.1 水平軸風(fēng)力機(jī)
1.2.2 垂直軸風(fēng)力機(jī)
1.2.3 國(guó)內(nèi)外垂直軸風(fēng)力機(jī)發(fā)展概況
1.3 國(guó)內(nèi)外研究狀況
1.4 本論文的研究?jī)?nèi)容
第2章 風(fēng)力機(jī)的基本理論
2.1 貝茨定理
2.2 風(fēng)力機(jī)的翼型幾何參數(shù)和空氣動(dòng)力特性
2.2.1 翼型的幾何參數(shù)
2.2.2 葉片安裝角
2.2.3 翼型的空氣動(dòng)力特性
2.3 垂直軸風(fēng)力機(jī)的工作原理
2.3.1 升力型風(fēng)力機(jī)的工作原理
2.3.2 阻力型風(fēng)力機(jī)的工作原理
第3章 數(shù)值模擬方法與驗(yàn)證
3.1 FLUENT 概述
3.2 物理模型的建立
3.3 計(jì)算域網(wǎng)格劃分
3.4 參數(shù)設(shè)定
3.5 計(jì)算結(jié)果及驗(yàn)證
第4章 葉片最大厚度前部修型的垂直軸風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)性能
4.1 修型方案
4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.2.1 葉片前部修型的風(fēng)能利用系數(shù)
4.2.2 機(jī)理分析
4.3 本章小結(jié)
第5章 葉片前部修型的垂直軸風(fēng)力機(jī)安裝角敏感性研究
5.1 研究方案
5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.2.1 2 度安裝角
5.2.2 4 度安裝角
5.2.3 6 度安裝角
5.3 不同葉片安裝角度下垂直軸風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)性能
5.4 本章小結(jié)
第6章 葉片尾緣噴氣的垂直軸風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)性能研究
6.1 葉片尾緣噴氣結(jié)構(gòu)
6.2 結(jié)果分析
6.3 機(jī)理分析
6.4 本章小結(jié)
結(jié)論及展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表(含錄用)的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]直線翼垂直軸風(fēng)力機(jī)起動(dòng)性的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 李巖,田川公太朗,馮放. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2011(06)
[2]我國(guó)中小型風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況[J]. 李德孚. 可再生能源. 2010(05)
[3]垂直軸風(fēng)力機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 李文升. 今日科苑. 2010(18)
[4]風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片數(shù)值模擬綜述[J]. 劉丹,李軍向,薛忠民,陳淳. 電氣技術(shù). 2010(07)
[5]垂直軸風(fēng)力機(jī)應(yīng)用概況及其展望[J]. 姚英學(xué),湯志鵬. 現(xiàn)代制造工程. 2010(03)
[6]垂直軸風(fēng)力機(jī)二維非定常流場(chǎng)數(shù)值模擬[J]. 陽(yáng)志欽,崔文篆. 現(xiàn)代制造工程. 2009(08)
[7]垂直軸風(fēng)力機(jī)技術(shù)講座(四) 升力型垂直軸風(fēng)力機(jī)相關(guān)理論[J]. 李巖. 可再生能源. 2009(04)
[8]垂直軸風(fēng)力機(jī)技術(shù)講座(一) 垂直軸風(fēng)力機(jī)及其發(fā)展概況[J]. 李巖. 可再生能源. 2009(01)
[9]垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)展概況及趨勢(shì)[J]. 孫云峰,田德,王海寬,張春友,時(shí)燕,亢燕茹. 農(nóng)村牧區(qū)機(jī)械化. 2008(02)
[10]歐盟可再生能源發(fā)展的新政策及對(duì)我國(guó)的啟示[J]. 李俊峰,時(shí)璟麗,王仲穎. 可再生能源. 2007(03)
碩士論文
[1]直葉片垂直軸風(fēng)力機(jī)研究[D]. 巫發(fā)明.蘭州理工大學(xué) 2009
本文編號(hào):3468589
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