研究并開發(fā)先進的風力機專用翼型是當前風力機研究領(lǐng)域的熱點,對葉片翼型的氣動性能進行模擬及優(yōu)化將具有重要的應用價值和理論意義。本文以湘電集團股份有限公司提供的“10kW直驅(qū)風力機開發(fā)”項目中的風力機葉片為研究對象,對該風力機葉片翼型的氣動性能進行了數(shù)值模擬研究,并運用反設計優(yōu)化原理對葉片參考翼型進行優(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力機專用翼型S809在不同攻角下的氣動性能和流場分布,并將分析結(jié)果與現(xiàn)有的實驗數(shù)據(jù)進行對比,比較兩種數(shù)值分析方法對風力機翼型氣動性能的預測能力。 (2)采用基于全局牛頓迭代法的XFOIL軟件中的反設計模塊(MDES),在各自攻角范圍內(nèi),對參考翼型的前緣、彎角以及厚度的分布分別進行修改,并將修改后的翼型上下表面速度分布進行光順,獲得優(yōu)化后的新翼型,并與初始翼型的氣動性能進行比較分析。 (3)根據(jù)風力發(fā)電機的設計要求及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實現(xiàn)優(yōu)化后葉片的參數(shù)化建模,獲得10kW小型風力機葉片及整個風...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 國內(nèi)外風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.2 風力機翼型的氣動性能研究現(xiàn)狀
    1.3 風力機翼型的優(yōu)化方法研究現(xiàn)狀
    1.4 本文研究的主要內(nèi)容
第2章 風力機葉片的基礎理論
    2.1 風力機基本理論
    2.2 風力機葉片的特性參數(shù)
    2.3 翼型的氣動特性
    2.4 本章小結(jié)
第3章 風力機翼型氣動特性的數(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 渦面元法的計算與分析
    3.3 兩種數(shù)值模擬方法預測結(jié)果的比較
    3.4 本章小結(jié)
第4章 風力機葉片翼型優(yōu)化
    4.1 優(yōu)化方法
    4.2 優(yōu)化準則
    4.3 10kW 風力機葉片翼型優(yōu)化實例
    4.4 本章小結(jié)
第5章 10kW 風力機葉片的三維建模與性能分析
    5.1 10kW 風力機葉片設計
        5.1.1 葉片設計的基本參數(shù)
        5.1.2 葉片優(yōu)化設計的計算程序編制
        5.1.3 氣動外形設計
    5.2 風力機葉片的三維建模
    5.3 葉片氣動性能驗證
    5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻
致謝



本文編號：3926875