葉片作為風(fēng)電機(jī)組的關(guān)鍵部件之一,其設(shè)計(jì)和可靠性直接關(guān)系到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行,而氣動(dòng)性能的好壞將會(huì)直接影響到葉片外形設(shè)計(jì)及機(jī)組效率。因此,對(duì)葉片進(jìn)行氣動(dòng)性能計(jì)算和數(shù)值模擬成為必要。 本文根據(jù)動(dòng)量葉素理論建立了風(fēng)力機(jī)葉片氣動(dòng)計(jì)算模型,分別考慮葉尖損失、葉根損失、葉片寬度和厚度等因素的影響對(duì)模型進(jìn)行修正;針對(duì)1.5MW風(fēng)力機(jī)葉片,采用MATLAB語言編制了葉片氣動(dòng)性能計(jì)算程序,得到了葉片的功率和功率系數(shù),分析了風(fēng)輪實(shí)度、安裝角、錐角以及偏航等因素對(duì)葉片氣動(dòng)性能的影響;對(duì)葉片進(jìn)行三維實(shí)體建模,采用二階SST k-ω湍流模型,運(yùn)用ICEM軟件對(duì)葉片周圍流場進(jìn)行網(wǎng)格劃分,利用CFX軟件針對(duì)不同風(fēng)速下的風(fēng)場進(jìn)行了葉片氣動(dòng)性能數(shù)值模擬,得到了葉片表面壓力分布,不同截面處的流場速度矢量及葉片迎、背風(fēng)面的靜態(tài)壓強(qiáng)分布,分析了葉片流場的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。研究成果為葉片外形的優(yōu)化設(shè)計(jì)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1全球風(fēng)電2003-2010全球新增風(fēng)電裝機(jī)容量趨勢(shì)圖

圖1-1全球風(fēng)電2003-2010全球新增風(fēng)電裝機(jī)容量趨勢(shì)圖[6]目前對(duì)風(fēng)能的開發(fā)利用已經(jīng)形成了相當(dāng)?shù)囊?guī)模，特別是風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)國家如德國、西班牙、丹麥、美國和印度等都得到了大規(guī)模的應(yīng)用。而新疆、內(nèi)蒙、廣東以及遼寧等省市自治區(qū)都有較大規(guī)模的風(fēng)電場�，F(xiàn)在力發(fā)展風(fēng)電產(chǎn)業(yè)，風(fēng)電市....

圖1-2湍流數(shù)值模擬方法

以使從流場中去掉小尺度渦，導(dǎo)出大渦所滿足的方程，小渦對(duì)大渦的影響會(huì)出現(xiàn)在大渦方程中，再通過建立模型(亞格子尺度模型)來模擬小渦的影響。目前能夠用于工程計(jì)算的方法就是模式理論。所謂湍流模式理論，就是依據(jù)湍流的理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或直接數(shù)值模擬結(jié)果，對(duì)Reynolds應(yīng)力做出各種假....

圖2-1風(fēng)輪氣流流場簡圖

第2章風(fēng)力機(jī)葉片設(shè)計(jì)理論的空氣動(dòng)力學(xué)理論理論初貝茨Betz[40]先生建立了風(fēng)力機(jī)葉片的理論，這也是個(gè)完整的理論。建立貝茨理論時(shí)包括了以下的幾個(gè)方面理想”的；②輪轂并不存在，③葉片無限多；④空氣；⑤葉片掃掠面上的氣流是均勻的；葉輪在這樣的條輪”，其流場的一個(gè)簡圖如圖(2-....

圖2-3風(fēng)輪后旋轉(zhuǎn)尾流模型

在理想化的狀態(tài)下時(shí)，葉片能從來流中獲取的最高效率為0.593。在計(jì)過程中一般取值在0.25~0.45范圍內(nèi)。.2渦流注理論渦流理論在貝茨理論的基礎(chǔ)上考慮了當(dāng)風(fēng)通過葉輪平面時(shí)所帶來的通過葉輪平面時(shí)，流動(dòng)區(qū)域已不是簡單的單向流動(dòng)，流場包括三方分別為輪轂附近的渦流(主要分布于轉(zhuǎn)軸....

本文編號(hào)：3969418