研究并開發(fā)先進(jìn)的風(fēng)力機(jī)專用翼型是當(dāng)前風(fēng)力機(jī)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn),對(duì)葉片翼型的氣動(dòng)性能進(jìn)行模擬及優(yōu)化將具有重要的應(yīng)用價(jià)值和理論意義。本文以湘電集團(tuán)股份有限公司提供的“10kW直驅(qū)風(fēng)力機(jī)開發(fā)”項(xiàng)目中的風(fēng)力機(jī)葉片為研究對(duì)象,對(duì)該風(fēng)力機(jī)葉片翼型的氣動(dòng)性能進(jìn)行了數(shù)值模擬研究,并運(yùn)用反設(shè)計(jì)優(yōu)化原理對(duì)葉片參考翼型進(jìn)行優(yōu)化。主要研究內(nèi)容如下: (1)分別用基于N - S方程的數(shù)值模擬法和基于粘性與無粘性相結(jié)合的渦面元法分析風(fēng)力機(jī)專用翼型S809在不同攻角下的氣動(dòng)性能和流場分布,并將分析結(jié)果與現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,比較兩種數(shù)值分析方法對(duì)風(fēng)力機(jī)翼型氣動(dòng)性能的預(yù)測能力。 (2)采用基于全局牛頓迭代法的XFOIL軟件中的反設(shè)計(jì)模塊(MDES),在各自攻角范圍內(nèi),對(duì)參考翼型的前緣、彎角以及厚度的分布分別進(jìn)行修改,并將修改后的翼型上下表面速度分布進(jìn)行光順,獲得優(yōu)化后的新翼型,并與初始翼型的氣動(dòng)性能進(jìn)行比較分析。 (3)根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)要求及Glarert理論,利用MATLAB語言編程得到優(yōu)化后葉片的不同半徑處截面的最佳扭角和弦長分布,并用UGNX5.0實(shí)現(xiàn)優(yōu)化后葉片的參數(shù)化建模,獲得10kW小型風(fēng)力機(jī)葉片及整個(gè)風(fēng)...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 國內(nèi)外風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.2 風(fēng)力機(jī)翼型的氣動(dòng)性能研究現(xiàn)狀
    1.3 風(fēng)力機(jī)翼型的優(yōu)化方法研究現(xiàn)狀
    1.4 本文研究的主要內(nèi)容
第2章 風(fēng)力機(jī)葉片的基礎(chǔ)理論
    2.1 風(fēng)力機(jī)基本理論
    2.2 風(fēng)力機(jī)葉片的特性參數(shù)
    2.3 翼型的氣動(dòng)特性
    2.4 本章小結(jié)
第3章 風(fēng)力機(jī)翼型氣動(dòng)特性的數(shù)值模擬研究
    3.1 基于N-S 方程的CFD 方法
        3.1.1 模型的建立
        3.1.2 數(shù)值求解
        3.1.3 氣流繞流流場數(shù)值模擬結(jié)果及分析
    3.2 渦面元法
        3.2.1 渦面元法的特征
        3.2.2 渦面元法的計(jì)算與分析
    3.3 兩種數(shù)值模擬方法預(yù)測結(jié)果的比較
    3.4 本章小結(jié)
第4章 風(fēng)力機(jī)葉片翼型優(yōu)化
    4.1 優(yōu)化方法
    4.2 優(yōu)化準(zhǔn)則
    4.3 10kW 風(fēng)力機(jī)葉片翼型優(yōu)化實(shí)例
    4.4 本章小結(jié)
第5章 10kW 風(fēng)力機(jī)葉片的三維建模與性能分析
    5.1 10kW 風(fēng)力機(jī)葉片設(shè)計(jì)
        5.1.1 葉片設(shè)計(jì)的基本參數(shù)
        5.1.2 葉片優(yōu)化設(shè)計(jì)的計(jì)算程序編制
        5.1.3 氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)
    5.2 風(fēng)力機(jī)葉片的三維建模
    5.3 葉片氣動(dòng)性能驗(yàn)證
    5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3926875