水平軸風(fēng)力機(jī)(HAWTs)和立軸風(fēng)力機(jī)(VAWTs)是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的兩種基本形式。水平軸風(fēng)力機(jī)由于風(fēng)能利用系數(shù)較高,是目前的主流風(fēng)力機(jī),已經(jīng)得到了大規(guī)模的發(fā)展,但是由于水平軸風(fēng)力機(jī)的一些固有特點(diǎn),如槳葉受力情況復(fù)雜、機(jī)艙在塔架頂部不易維護(hù)等,使得風(fēng)力發(fā)電的成本較高。與水平軸風(fēng)力機(jī)相比,立軸風(fēng)力機(jī)具有安裝維護(hù)方便、噪聲小、葉片受力穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。但是風(fēng)能利用系數(shù)低和起動(dòng)性能差的問(wèn)題一直限制著立軸風(fēng)力機(jī)的發(fā)展。 本文依據(jù)立軸風(fēng)力機(jī)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r,針對(duì)立軸風(fēng)力機(jī)的兩個(gè)問(wèn)題,主要對(duì)立軸風(fēng)力機(jī)的變槳距規(guī)律控制進(jìn)行研究,主要研究過(guò)程如下： 首先,根據(jù)葉素理論,建立了變槳距風(fēng)輪的功率模型,并且分析了對(duì)稱翼型作為變槳距立軸風(fēng)力機(jī)葉片翼型的合理性；運(yùn)用Fluent軟件對(duì)NACA0015翼型進(jìn)行二維數(shù)值模擬,并確定了該翼型的氣動(dòng)參數(shù)。由此為基礎(chǔ),運(yùn)用Matlab軟件設(shè)計(jì)最優(yōu)變槳距規(guī)律程序,獲得若干不同尖速比下的最優(yōu)槳距角規(guī)律,并且確定了各變槳規(guī)律之間的實(shí)際控制切換點(diǎn)。 然后,根據(jù)不同的變槳距規(guī)律,提出兩種變槳立軸風(fēng)力機(jī)方案及結(jié)構(gòu)參數(shù),并基于工程上常用的雙多流管理論模型,計(jì)算了兩種風(fēng)輪的瞬時(shí)力矩、平均力矩和風(fēng)能...

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的目的及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 固定葉片型立軸風(fēng)力機(jī)
        1.2.2 變槳距型立軸風(fēng)力機(jī)
    1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 VAWT變槳距規(guī)律分析
    2.1 VAWT基本理論
        2.1.1 貝茨理論
        2.1.2 葉素理論
    2.2 變槳距風(fēng)輪功率模型
    2.3 翼型氣動(dòng)參數(shù)確定
        2.3.1 翼型幾何參數(shù)
        2.3.2 VAWT葉片翼型選擇
        2.3.3 NACA0015翼型氣動(dòng)性能分析
    2.4 變槳距規(guī)律研究
        2.4.1 最優(yōu)變槳距規(guī)律程序設(shè)計(jì)
        2.4.2 λ<1最優(yōu)變槳距規(guī)律
1最優(yōu)變槳距規(guī)律">        2.4.3 λ>1最優(yōu)變槳距規(guī)律
    2.5 本章小結(jié)
第3章 變槳距VAWT氣動(dòng)性能分析
    3.1 多流管模型
        3.1.1 單盤面多流管模型
        3.1.2 盤面多流管模型
    3.2 同步變槳VAWT性能分析
        3.2.1 同步變槳VAWT結(jié)構(gòu)參數(shù)
        3.2.2 同步變槳VAWT氣動(dòng)性能
    3.3 最優(yōu)變槳VAWT性能分析
        3.3.1 最優(yōu)變槳VAWT結(jié)構(gòu)參數(shù)
        3.3.2 最優(yōu)變槳VAWT氣動(dòng)性能
    3.4 變槳系統(tǒng)能耗分析
        3.4.1 數(shù)值模擬計(jì)算
        3.4.2 結(jié)果分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 同步變槳VAWT系統(tǒng)
    4.1 系統(tǒng)組成
    4.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        4.2.1 同步變槳機(jī)構(gòu)方案分析
        4.2.2 總體結(jié)構(gòu)及工作原理
    4.3 變槳機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)
        4.3.1 控制系統(tǒng)方案
        4.3.2 硬件電路實(shí)現(xiàn)
        4.3.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    4.4 發(fā)電機(jī)
    4.5 電力變換單元
        4.5.1 AC/DC整流器
        4.5.2 DC/DC變換器
        4.5.3 DC/AC逆變器
    4.6 本章小結(jié)
第5章 實(shí)驗(yàn)研究
    5.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>    5.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
        5.2.1 風(fēng)力機(jī)樣機(jī)
        5.2.2 變槳控制系統(tǒng)
        5.2.3 軸流風(fēng)機(jī)
    5.3 同步變槳VAWT樣機(jī)起動(dòng)力矩實(shí)驗(yàn)
    5.4 同步變槳VAWT樣機(jī)發(fā)電功率實(shí)驗(yàn)
    5.5 最優(yōu)變槳VAWT樣機(jī)性能初步測(cè)試及展望
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝



本文編號(hào)：3800567