風(fēng)能正引領(lǐng)著全球電力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型,成為世界上最可靠的清潔能源之一。研制大型、高效的風(fēng)力機(jī),提高風(fēng)力機(jī)在低風(fēng)速下的風(fēng)能利用效率是風(fēng)電發(fā)展的必然趨勢(shì)。目前,襟翼控制技術(shù)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,增升效果顯著的優(yōu)點(diǎn)成為了提高風(fēng)力機(jī)功率的有效措施之一。為了研究襟翼對(duì)低風(fēng)速風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)性能的影響,本文首先以兩葉片失速型Phase VI風(fēng)力機(jī)為模型進(jìn)行Gurney襟翼技術(shù)研究。然后在Gurney襟翼被動(dòng)流動(dòng)控制技術(shù)的基礎(chǔ)上,針對(duì)美國可再生實(shí)驗(yàn)室(NREL)研發(fā)的5MW大型風(fēng)力機(jī),研究了后緣襟翼主動(dòng)控制技術(shù)對(duì)大型風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)性能的影響。具體內(nèi)容如下:1、以P h a s e V I風(fēng)力機(jī)為研究對(duì)象,建立了加裝不同高度G u r n e y襟翼的改型風(fēng)力機(jī)模型,采用SST k-ω湍流模型對(duì)改型風(fēng)力機(jī)進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,對(duì)比分析改型前后風(fēng)力機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩、葉片截面壓力和流場(chǎng)結(jié)構(gòu),結(jié)果表明:改型風(fēng)力機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩有了明顯變化,襟翼高度為1%C³%C(C為翼型弦長(zhǎng))時(shí),各風(fēng)速下的風(fēng)輪轉(zhuǎn)矩明顯增大,且高度為3%C的Gurney具有最佳的增升效果;襟翼高度為4%C⁶%C時(shí),改型后的風(fēng)輪轉(zhuǎn)矩反而低...

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 國內(nèi)外風(fēng)力機(jī)增升技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 風(fēng)力機(jī)相關(guān)理論及計(jì)算方法
    2.1 翼型理論
        2.1.1 翼型的幾何參數(shù)
        2.1.2 翼型空氣動(dòng)力學(xué)
    2.2 風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)理論
        2.2.1 貝茲極限
        2.2.2 葉素動(dòng)量定理
        2.2.3 葉尖損失模型
        2.2.4 輪轂損失模型
        2.2.5 葛勞渥修正模型
    2.3 CFD計(jì)算方法
        2.3.1 控制方程
        2.3.2 離散方法
        2.3.3 湍流模型
    2.4 本章小結(jié)
第3章 風(fēng)力機(jī)Gurney襟翼增升研究
    3.1 Gurney襟翼結(jié)構(gòu)
    3.2 計(jì)算模型的建立
        3.2.1 三維風(fēng)力機(jī)模型
        3.2.2 流場(chǎng)計(jì)算區(qū)域
    3.3 網(wǎng)格劃分
    3.4 計(jì)算與分析
        3.4.1 計(jì)算模型驗(yàn)證
        3.4.2 風(fēng)輪輸出轉(zhuǎn)矩
        3.4.3 風(fēng)輪流場(chǎng)分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 后緣襟翼對(duì)翼型升阻特性的影響
    4.1 模型介紹
    4.2 后緣襟翼結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化
    4.3 建模及網(wǎng)格無關(guān)性
        4.3.1 計(jì)算模型
        4.3.2 網(wǎng)格無關(guān)性驗(yàn)證
    4.4 數(shù)值計(jì)算及分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 低風(fēng)速工況下風(fēng)力機(jī)后緣襟翼研究
    5.1 模型介紹
    5.2 5MW風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)特性
        5.2.1 計(jì)算模型
        5.2.2 計(jì)算域網(wǎng)格劃分
        5.2.3 風(fēng)輪輸出功率驗(yàn)證
        5.2.4 風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)平面壓力場(chǎng)分析
    5.3 加裝后緣襟翼的風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)特性
        5.3.1 后緣襟翼對(duì)風(fēng)力機(jī)啟動(dòng)特性影響
        5.3.2 襟翼對(duì)葉片切向力的影響
        5.3.3 襟翼對(duì)葉片軸向力影響
        5.3.4 襟翼偏轉(zhuǎn)對(duì)風(fēng)力機(jī)輸出特性影響
    5.4 流場(chǎng)分析
        5.4.1 襟翼對(duì)葉尖的壓力分布的影響
        5.4.2 襟翼對(duì)風(fēng)輪壓力的影響
        5.4.3 襟翼對(duì)風(fēng)輪速度分布的影響
        5.4.4 襟翼對(duì)葉片截面壓力分布影響
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3837602