小型水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片設(shè)計研究
本文關(guān)鍵詞:小型水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片設(shè)計研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著環(huán)保呼聲日益高漲和非可再生資源的過度消耗,,風(fēng)力發(fā)電以其獨特的優(yōu)越性日益被重視。葉片是風(fēng)力發(fā)電機(jī)吸收風(fēng)能的重要元件。本課題以廣西教育廳科技項目《1KW風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)品的研究開發(fā)》為背景,主要研究小型水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片設(shè)計、性能計算、有限元動力學(xué)分析。主要研究成果如下: 1.簡單實用的葉片設(shè)計擬合模型。綜合國內(nèi)外多種文獻(xiàn),整理現(xiàn)有葉片設(shè)計模型基礎(chǔ)上,得出簡單實用的葉片參數(shù)設(shè)計擬合模型——各葉素弦長計算公式和安裝角計算公式。該模型函數(shù)簡單;設(shè)計精度高;設(shè)計葉片具有流線型。 2.葉片精確實體建模仿真。以最后輸出電功率P=400W為目標(biāo),采用翼型NACA4412進(jìn)行葉片設(shè)計;谌~片設(shè)計數(shù)據(jù),進(jìn)行三維坐標(biāo)變換,本文利用較通用的辦公軟件EXCEL實現(xiàn)復(fù)雜的矩陣坐標(biāo)變換,求出葉片各點的三維坐標(biāo);利用三維建模軟件SolidWorks進(jìn)行精確實體建模,方便進(jìn)一步分析。該法可為扭曲實體和其他復(fù)雜實體精確建模提供新思路。 3.葉片靜態(tài)氣動性能模擬計算;贕lauert模型和Wilson模型對設(shè)計葉片進(jìn)行性能對比計算,利用各種性能修正系數(shù)進(jìn)行性能修正。得出所設(shè)計葉片的設(shè)計狀態(tài)氣動性能指標(biāo);并提出氣動性能較合理的計算途徑,即以Wilson模型氣動計算為基礎(chǔ)采用修正系數(shù)修正,其中輪轂修正采用新方
【關(guān)鍵詞】:水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī) 葉片設(shè)計 靜態(tài)氣動性能 有限元法 動力學(xué)分析
【學(xué)位授予單位】:廣西大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2006
【分類號】:TM315
【目錄】:
- 摘要2-4
- ABSTRACT4-9
- 第一章 緒論9-13
- 1.1 本課題研究背景9-10
- 1.2 國內(nèi)外研究技術(shù)現(xiàn)狀10
- 1.3 本課題研究內(nèi)容10-13
- 第二章 基本概念與基本原理13-26
- 2.1 翼型結(jié)構(gòu)基本概念13-15
- 2.1.1 翼型幾何參數(shù)13-15
- 2.1.2 翼型介紹15
- 2.2 翼型空氣動力學(xué)相關(guān)概念15-19
- 2.2.1 作用在翼型上的空氣動力15-17
- 2.2.2 空氣動力的影響因素17-19
- 2.3 葉片基本氣動理論19-25
- 2.3.1 貝茲理論19-21
- 2.3.2 渦流理論21-22
- 2.3.3 葉素理論22-24
- 2.3.4 動量理論24-25
- 2.4 本章小結(jié)25-26
- 第三章 葉片設(shè)計26-56
- 3.1 前言26
- 3.2 風(fēng)力機(jī)特征風(fēng)速的確定26-29
- 3.2.1 風(fēng)速的數(shù)學(xué)表達(dá)式26-28
- 3.2.2 風(fēng)力機(jī)特征風(fēng)速的推導(dǎo)計算28-29
- 3.3 葉片基本設(shè)計方法29-37
- 3.3.1 計算風(fēng)輪直徑模型29-31
- 3.3.2 葉片重要參數(shù)的選取31-33
- 3.3.3 葉展形狀設(shè)計模型33-37
- 3.4 葉片設(shè)計實例37-49
- 3.4.1 風(fēng)力機(jī)特征風(fēng)速的確定37-38
- 3.4.2 葉片重要參數(shù)選取38-40
- 3.4.3 葉展形狀設(shè)計40-49
- 3.5 設(shè)計結(jié)果形象化49-54
- 3.5.1 葉片截面空間坐標(biāo)的求解49-52
- 3.5.2 葉片計算機(jī)3D繪圖52-53
- 3.5.3 該3D建模方法的優(yōu)點53-54
- 3.6 葉片模型圖54-55
- 3.7 本章小結(jié)55-56
- 第四章 靜態(tài)氣動性能模擬計算56-70
- 4.1 前言56-57
- 4.1.1 有量綱性能指標(biāo)56
- 4.1.2 無量綱性能指標(biāo)56
- 4.1.3 有量綱指標(biāo)和無量綱指標(biāo)關(guān)系56-57
- 4.2 葉片氣動性能計算57-62
- 4.2.1 貝茨模型57
- 4.2.2 渦流模型—Glauert模型和Wilson模型57-62
- 4.3 各種修正系數(shù)62-64
- 4.3.1 葉片數(shù)修正62-63
- 4.3.2 翼型修正63
- 4.3.3 葉尖修正63-64
- 4.3.4 輪轂修正64
- 4.4 模型修正結(jié)果64-69
- 4.4.1 性能修正表65-68
- 4.4.2 結(jié)果分析68-69
- 4.5 本章小結(jié)69-70
- 第五章葉片動力學(xué)分析70-84
- 5.1 前言70
- 5.2 動力學(xué)分析方法70-71
- 5.3 計算模型71
- 5.4 分析工具71-73
- 5.5 分析步驟73-75
- 5.5.1 有限元建模73-75
- 5.5.2 施加約束75
- 5.6 計算結(jié)果75-82
- 5.6.1 模態(tài)計算結(jié)果75-80
- 5.6.2 結(jié)果分析80
- 5.6.3 對比計算80-82
- 5.6.4 計算模型的改進(jìn)82
- 5.6.5 結(jié)論82
- 5.7 本章小結(jié)82-84
- 第六章 結(jié)論及展望84-86
- 6.1 結(jié)論84-85
- 6.2 論文亟待解決的問題85
- 6.3 展望85-86
- 參考文獻(xiàn)86-90
- 附錄1 翼型NACA4412數(shù)據(jù)90-91
- 附錄2 翼型NACA4412氣動性能表(RE=500000)91-92
- 附錄3 翼型NACA4412氣動性能圖(RE=500000)92-93
- 致謝93-94
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄94-95
- 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明95
- 學(xué)位論文使用授權(quán)聲明95
【引證文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:小型水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片設(shè)計研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:435609
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