【摘要】： 隨著社會的發(fā)展,現(xiàn)今對能源的需求在不斷增加,由于對環(huán)境污染的擔憂,開發(fā)和利用新能源,特別是可再生能源,已成為當今世界各國的緊迫任務。風能作為一種可以規(guī)�；褂玫目稍偕茉匆呀浭艿綇V泛的重視。 風能主要由風力機來進行采集發(fā)電。風力機分為水平軸風力機(HAWT)和垂直軸風力機(VAWT),水平軸風力機由于技術較為成熟而被廣泛應用。隨著研究實踐的深入,垂直軸風力機也因其眾多的優(yōu)點而被重視,開發(fā)性能優(yōu)良的垂直軸風力機也被很多風力機廠商提上日程。而風力機的核心部件-葉片占到了風機制造成本的1/3,其空氣動力學性能也直接影響到了風機整機的風能轉化效率。正是基于此,本文旨在利用CFD數(shù)值模擬方法對垂直軸風力機展開氣動設計。 本文歸納了垂直軸風力機的不同發(fā)展歷程,介紹了計算流體動力學方法(CFD方法)在垂直軸風力機葉片設計中的應用,總結了影響風機空氣動力學性能的主要因素,即葉片翼型、尖速比、密實度、葉輪形狀等。同時,歸納了CFD軟件(FLUENT)的數(shù)學理論基礎以及CFD數(shù)值模擬的求解過程。采用CFD方法對翼型進行數(shù)值模擬計算,得出了性能較為優(yōu)越的翼型。使用該翼型對風力機葉片進行二維建模,并采用CFD方法對二維模型進行數(shù)值模擬。比較不同參數(shù)下風力機的風能轉化系數(shù)和不同參數(shù)下的流場分布,得出了不同參數(shù)下風輪的風能轉化系數(shù)分布規(guī)律以及流場變化規(guī)律。利用二維數(shù)值模擬的結論設計出額定功率為100kW的垂直軸風力機葉片,并對其做三維CFD數(shù)值模擬,對風力機的功率進行校核。 論文的研究成果有著很好的工程應用價值,并對垂直軸風力機的氣動設計有著重要的指導意義。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：TK83
【圖文】：

下降；軸風力機的設備可放置在地面，大幅降低安裝與維好；軸風機的葉片多采用等截面翼型，制造工序簡單，軸風力機可通過適當提高葉輪的高徑比增加其掃風積風能利用，有利于垂直軸風力機向大型化，產業(yè)軸風力發(fā)電機產生的氣動噪聲較小。風力機類型風機葉輪的推動方式的不同，可以將風力機分為阻風力機力機是最早形式的垂直軸風力機，其典型代表-垂直年的應用歷史[13]，而資料有詳細記載的是建于公元圖 1-1 所示：

機最早形式的垂直軸風力機，其典型代用歷史[13]，而資料有詳細記載的是建于 所示：圖 1-1 中國古代的垂直軸風車Fig.1-1 VAWT in ancient China軸風車屬于平板型風輪，其簡化的平

【引證文獻】

相關期刊論文 前1條

1 惠萬馨;顧煜炯;劉莎莎;王向志;;垂直軸風力機三維氣動性能的數(shù)值模擬及分析[J];現(xiàn)代電力;2013年01期

相關碩士學位論文 前4條

1 李連升;小型H型垂直軸風力機葉片翼型流固耦合分析及塔架靜動力研究[D];山東大學;2012年

2 談宏飛;新型組合式垂直軸風力機的優(yōu)化設計[D];浙江工業(yè)大學;2012年

3 李振朋;升力型、升阻型垂直軸風力機氣動計算和優(yōu)化設計[D];蘭州理工大學;2013年

4 惠萬馨;垂直軸風力機氣動性能分析與優(yōu)化設計[D];華北電力大學;2013年

本文編號：2721695