風(fēng)能以其清潔性、可再生性,以及日益成熟的大規(guī)模使用技術(shù),使風(fēng)力發(fā)電成為最具發(fā)展前景的清潔發(fā)電形式。憑借不需要對(duì)風(fēng),齒輪箱等重型設(shè)備不用放置在幾十米高空機(jī)艙中,改放在地面等優(yōu)勢(shì),垂直軸風(fēng)機(jī)將成為新型高效風(fēng)電機(jī)組的研究方向。但其流場(chǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,是大分離非定常流動(dòng)的典型。流經(jīng)塔架／轉(zhuǎn)軸氣流產(chǎn)生周期性旋渦脫落,造成風(fēng)力機(jī)振動(dòng)及變形,對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)性能有很大影響。因此,研究渦脫落對(duì)垂直軸風(fēng)機(jī)的影響具有重要意義。文中以5千瓦H型垂直軸風(fēng)力機(jī)為研究對(duì)象,采用計(jì)算流體力學(xué)（CFD）方法對(duì)渦脫落影響進(jìn)行分析,并應(yīng)用ANSYS對(duì)渦脫落產(chǎn)生的影響進(jìn)行分析。主要研究?jī)?nèi)容如下：根據(jù)風(fēng)力機(jī)基本理論,完成5千瓦H型垂直軸風(fēng)力機(jī)進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)；對(duì)部件進(jìn)行受力分析,并運(yùn)用ANSYS進(jìn)行有限元靜力學(xué)校核。對(duì)于風(fēng)力機(jī)渦脫落問(wèn)題,運(yùn)用CFD前處理軟件GAMBIT建立了二維風(fēng)力機(jī)模型,利用FLUENT,選用SST κ-ω湍流模型求解不可壓縮粘性流體Navier-Stokes方程得到了不同風(fēng)速下流場(chǎng)參數(shù)。分析表明在風(fēng)力機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)范圍內(nèi),流經(jīng)塔架和轉(zhuǎn)軸的周期性渦脫力將誘發(fā)渦激共振,進(jìn)一步得到了渦激共振誘發(fā)下結(jié)構(gòu)響應(yīng)狀態(tài)。對(duì)于轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生的渦脫... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

塔架50m/s極限風(fēng)速作用下位移云圖

- 18 -2-11 50m/s2-10 50 m/s 5.6 mm-11 14.9 MPa 5.6 mm9 m 0.5%2-14maxS(2-1——max14.9MPamax

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Analysis of Aerodynamic Load on Straight-bladed Vertical Axis Wind Turbine[J]. Qing’an LI,Takao MAEDA,Yasunari KAMADA,Junsuke MURATA,Toshiaki KAWABATA,Kazuma FURUKAWA.  Journal of Thermal Science. 2014(04)
[2]渦與葉片間的作用對(duì)Savonius型風(fēng)力機(jī)性能的影響[J]. 孫曉晶,曹劍楠,曹陽(yáng),黃典貴.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2014(03)
[3]風(fēng)力機(jī)風(fēng)振背景、共振響應(yīng)特性及耦合項(xiàng)分析[J]. 柯世堂,王同光,趙林,葛耀君.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(26)
[4]高Re數(shù)圓柱繞流二維RANS模擬適用性分析[J]. 祝志文.  振動(dòng)與沖擊. 2013(07)
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[10]一新型立軸風(fēng)力機(jī)直葉片翼型氣動(dòng)特性數(shù)值模擬[J]. 陳丁剛,屈本寧,趙燕萍.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2011(02)

碩士論文
[1]5kW垂直軸風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)性能研究[D]. 李金龍.蘭州理工大學(xué) 2014
[2]10kW的H型垂直軸風(fēng)力機(jī)的靜動(dòng)力學(xué)分析[D]. 李佳佳.華北電力大學(xué) 2014
[3]垂直軸風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)數(shù)值模擬研究[D]. 唐蘇川.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[4]海上風(fēng)力發(fā)電塔架風(fēng)渦激振動(dòng)及疲勞分析[D]. 李健.哈爾濱工程大學(xué) 2011
[5]基于馬格努斯效應(yīng)的風(fēng)力機(jī)葉片流場(chǎng)的數(shù)值模擬[D]. 朱弘.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[6]附屬桿對(duì)圓柱繞流減阻特性的三維數(shù)值模擬研究[D]. 紀(jì)文英.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[7]兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組振動(dòng)分析及保護(hù)[D]. 祝振敏.蘭州理工大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3268630