垂直軸風(fēng)力機(jī)因具有可利用各個(gè)方位的來(lái)流風(fēng),不需要偏航裝置;發(fā)電設(shè)備和電力傳輸設(shè)備可放置地面,機(jī)組結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單;對(duì)于低風(fēng)速、高湍流度、更大風(fēng)剪切以及城市區(qū)域,具有更高的發(fā)電效率,噪音更小等等優(yōu)點(diǎn),因而受到廣泛關(guān)注。輸出功率是衡量垂直軸風(fēng)力機(jī)性能的關(guān)鍵因素,為保證高風(fēng)速時(shí)機(jī)組輸出穩(wěn)定功率,同時(shí)減小所受荷載,本研究以一款20kw垂直軸風(fēng)力機(jī)為例,開(kāi)展了相應(yīng)的研究。具體開(kāi)展的工作如下:1、垂直軸風(fēng)力機(jī)最優(yōu)實(shí)度研究。以一款20kw垂直軸風(fēng)力機(jī)為例,以CFD的方法,比較了時(shí)間步長(zhǎng)與湍流模型對(duì)機(jī)組功率系數(shù)的影響;研究了葉片個(gè)數(shù)與弦長(zhǎng)對(duì)大實(shí)度非對(duì)稱(chēng)翼型升力型機(jī)組氣動(dòng)性能的影響�？偨Y(jié)出了不同葉輪實(shí)度下,此類(lèi)機(jī)組功率系數(shù)的變化規(guī)律與最佳的氣動(dòng)參數(shù);2、基于控制半徑法的穩(wěn)功率輸出研究。選擇20kw機(jī)組最優(yōu)的設(shè)計(jì)參數(shù),根據(jù)控制半徑法改善機(jī)組的功率輸出,并運(yùn)用MATLAB程序設(shè)計(jì)出了新型的控制策略。通過(guò)CFD模擬對(duì)該策略進(jìn)行驗(yàn)證表明:風(fēng)速超過(guò)額定風(fēng)速時(shí),此策略將有效地控制機(jī)組的功率輸出,同時(shí)保證機(jī)組在極端風(fēng)況下的安全;3、風(fēng)剪切對(duì)垂直軸氣動(dòng)特性的影響研究。運(yùn)用雙制動(dòng)盤(pán)-多流管理論,研究了不同的風(fēng)剪切指數(shù)下機(jī)組氣...

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 選題背景及意義
    1.1 研究背景
    1.2 垂直軸風(fēng)力機(jī)的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
2 基本理論與方法
    2.1 Betz'理論
    2.2 葉素動(dòng)量理論
    2.3 CFD求解理論
3 垂直軸風(fēng)力機(jī)最優(yōu)實(shí)度研究
    3.1 網(wǎng)格劃分及邊界條件
    3.2 參數(shù)驗(yàn)證
    3.3 不同湍流模型的比較
    3.4 研究結(jié)果及分析
    3.5 本章小結(jié)
4 基于控制半徑法的穩(wěn)功率輸出
    4.1 控制半徑法的基本理論
    4.2 穩(wěn)功率新型控制策略驗(yàn)證
    4.3 穩(wěn)功率輸出構(gòu)想與實(shí)現(xiàn)
    4.4 葉輪新型控制策略
    4.5 本章小結(jié)
5 風(fēng)剪切對(duì)垂直軸風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)特性的影響
    5.1 風(fēng)剪切基本概念
    5.2 雙制動(dòng)盤(pán)-多流管理論
    5.3 雙制動(dòng)盤(pán)-多流管模型驗(yàn)證
    5.4 風(fēng)切變對(duì)垂直軸風(fēng)力機(jī)功率系數(shù)的影響
    5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 (攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文目錄)



本文編號(hào)：3853589