垂直軸風(fēng)力機(jī)的特點(diǎn)是葉片與來流方向垂直，同水平軸風(fēng)力機(jī)相比，不需要任何對(duì)風(fēng)裝置而且具有結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)勢，因而吸引了國內(nèi)外眾多學(xué)者對(duì)其展開了研究，這里面所關(guān)心的核心問題就是風(fēng)力機(jī)的風(fēng)能利用率、起動(dòng)性能和葉片的瞬時(shí)載荷等。對(duì)于垂直軸風(fēng)力機(jī)因?yàn)槔碚撋系牟煌晟�，所以作為流體研究方法之一的計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)方法的研究顯得尤為必要，它不但能從宏觀上得到一些分析，而且也能夠得到葉片的瞬態(tài)流場分布以及葉片的瞬時(shí)力和力矩等微觀性態(tài)，這些對(duì)風(fēng)力機(jī)的研發(fā)都具有重要的實(shí)用價(jià)值。本文主要采用數(shù)值方法對(duì)風(fēng)力機(jī)的性能展開研究和討論，研究的思路遵循從局部到整體，從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)，從定槳距風(fēng)力機(jī)到變槳距風(fēng)力機(jī)等循序漸進(jìn)的過程。首先介紹了變槳距垂直軸風(fēng)力機(jī)的基本原理。對(duì)翼型進(jìn)行了選型，研究了在靜態(tài)條件下雷諾數(shù)對(duì)翼型升阻特性等的影響。從垂直軸風(fēng)力機(jī)的數(shù)學(xué)模型出發(fā)，推導(dǎo)出該翼型動(dòng)態(tài)分析的依據(jù)，并進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。評(píng)估了翼型性能與風(fēng)力機(jī)葉片在不同卦限氣動(dòng)性能的大致關(guān)系，根據(jù)翼型的氣動(dòng)數(shù)據(jù)使用多流管理論獲得變槳距風(fēng)力機(jī)的變槳規(guī)律。其次，分析了數(shù)值模擬的基本思路，對(duì)垂直軸風(fēng)力機(jī)數(shù)值模擬中出現(xiàn)的若干問題應(yīng)用流體的基本原理進(jìn)行解讀。從二維和三維模型... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：109 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

水平軸風(fēng)力機(jī)

哈爾 濱 工程 大 學(xué)碩 士 學(xué) 位論 文 軸風(fēng) 力機(jī) 的 特點(diǎn) 是 風(fēng) 輪的 旋 轉(zhuǎn)軸 與來 流 方 向 一致 ， 垂直 軸風(fēng) 力 機(jī) 則 是風(fēng) 輪 的 旋 轉(zhuǎn)軸 垂 直 來流 方 向 ，具 體 如 圖 1. 1 和圖 1 .2 ， 它 們都 是 風(fēng) 力機(jī) 在 海 上的 應(yīng) 用 [5 ]。

圖 1. 1 水 平軸 風(fēng) 力 機(jī) 圖 1. 2 垂 直軸 風(fēng) 力 機(jī) 與水 平 軸 風(fēng)力 機(jī) 相 比 ，垂 直 軸 風(fēng) 力機(jī) 的 理 論不 成 熟， 使 其 一 直 難以 取 代 水 平軸 風(fēng) 力 機(jī)。 垂 直 軸 風(fēng)力 機(jī) 要 比 水平 軸 風(fēng)力 機(jī)發(fā) 展 晚 一 些， 直 到 2 0 世紀(jì) 20 年代 才 出現(xiàn) ，2 0 世紀(jì) 20 年 代發(fā) 現(xiàn)的 S 型風(fēng) 力 機(jī) ，效 率不 超 過 10 % 。 2 0 世 紀(jì) 30 年代 初 ，法 國人 Da r r ie u s 設(shè)計(jì) 的φ 型 立 軸 風(fēng)輪 ， 通 過 繩索 在 兩端 固定 ， 利 用 翼型 的 升力 驅(qū)動(dòng) 葉 片轉(zhuǎn) 動(dòng)， 如 圖 1 .3 所示 。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于多種UDF方法的變槳距垂直軸風(fēng)力機(jī)性能分析[J]. 張立勛,劉小紅,張松,梁迎彬,楊勇.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2012(09)
[2]風(fēng)力機(jī)翼型大迎角分離和動(dòng)態(tài)失速的數(shù)值研究[J]. 黃知龍,劉沛清,趙萬里.  電網(wǎng)與清潔能源. 2010(05)
[3]翼型失速及雷諾數(shù)變化對(duì)風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)性能影響的數(shù)值研究[J]. 靳允立,胡駿.  太陽能學(xué)報(bào). 2009(09)

博士論文
[1]豎軸H型葉輪及導(dǎo)流罩流體動(dòng)力性能數(shù)值模擬[D]. 孫科.哈爾濱工程大學(xué) 2008

碩士論文
[1]立軸風(fēng)力機(jī)變槳距規(guī)律控制研究[D]. 王康.哈爾濱工程大學(xué) 2011
[2]垂直軸風(fēng)力機(jī)變槳距控制參數(shù)優(yōu)化選擇的研究[D]. 鄭樹育.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[3]立軸式可變角葉輪流場數(shù)值模擬[D]. 焦磊.哈爾濱工程大學(xué) 2010
[4]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
[5]風(fēng)力機(jī)葉片翼型氣動(dòng)特性數(shù)值研究[D]. 李杰.華北電力大學(xué)（北京） 2009
[6]垂直軸風(fēng)機(jī)葉輪空氣動(dòng)力學(xué)性能研究[D]. 廖康平.哈爾濱工程大學(xué) 2006
[7]提高風(fēng)力機(jī)葉型氣動(dòng)性能的研究[D]. 唐進(jìn).清華大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3485920