風(fēng)能是發(fā)展最快的可再生能源,是新能源的主要方向,具有廣闊的應(yīng)用前景。風(fēng)力機是風(fēng)能利用的主要形式,風(fēng)力機的兩種基本形式是水平軸風(fēng)力機和垂直軸風(fēng)力機。目前,水平軸風(fēng)力機應(yīng)用最為廣泛,但是垂直軸風(fēng)力機憑借自己的特性,也被人們更加重視。垂直軸風(fēng)力機分為升力型和阻力型,升力型風(fēng)機效率高但一般不能自啟動,阻力型風(fēng)機效率低但易啟動。根據(jù)兩種不同類型垂直軸風(fēng)力機各自的特點,本文設(shè)計制作了一種由Darrieus風(fēng)力機和Savonius風(fēng)力機組成的新型組合式垂直軸風(fēng)力機,并對其進行了數(shù)值模擬和吹風(fēng)實驗,具體工作和成果如下：1、對組合式垂直軸風(fēng)力機中的Darrieus風(fēng)力機和Savonius風(fēng)力機的參數(shù)進行了優(yōu)化選擇,確定了結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化方案,并計算確定了組合式風(fēng)力機的尺寸參數(shù),依據(jù)尺寸參數(shù)設(shè)計制作了由超越離合器作為連接件的組合式風(fēng)力機模型。2、采用Spalart-Allmaras湍流模型對設(shè)計制作的Darrieus風(fēng)力機選取的NACA0015翼型進行了二維穩(wěn)態(tài)的數(shù)值模擬,分析了該翼型的氣動特性。并與參考文獻的實驗數(shù)據(jù)對比,驗證了模擬的準(zhǔn)確性。3、采用k-epsilon湍流模型,利用滑移網(wǎng)格技術(shù)對制作的風(fēng)力... 

【文章來源】：浙江工業(yè)大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 風(fēng)力機的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 風(fēng)力發(fā)電簡史
        1.2.2 國外技術(shù)現(xiàn)狀
        1.2.3 國內(nèi)技術(shù)現(xiàn)狀
    1.3 風(fēng)力機類型
        1.3.1 水平軸風(fēng)力機
        1.3.2 垂直軸風(fēng)力機
        1.3.3 垂直軸風(fēng)力機與水平軸風(fēng)力機的比較
        1.3.4 目前垂直軸風(fēng)力機的情況
    1.4 CFD數(shù)值模擬在風(fēng)力機氣動性能研究中的應(yīng)用
    1.5 本課題的研究內(nèi)容
第2章 垂直軸風(fēng)力機基本理論和CFD理論基礎(chǔ)
    2.1 風(fēng)力機基本理論
        2.1.1 葉素理論
        2.1.2 貝茨理論
    2.2 垂直軸風(fēng)力機空氣動力學(xué)設(shè)計理論
        2.2.1 單流管理論的氣動設(shè)計模型
        2.2.2 多流管理論的氣動設(shè)計模型
    2.3 CFD理論基礎(chǔ)
        2.3.1 流體運動基本方程
        2.3.2 湍流模型及計算方法
        2.3.3 SIMPLE算法
    2.4 本章小結(jié)
第3章 新型組合式垂直軸風(fēng)力機的優(yōu)化和結(jié)構(gòu)設(shè)計
    3.1 風(fēng)力機的優(yōu)化
        3.1.1 Savonius風(fēng)力機的優(yōu)化
        3.1.2 Darrieus風(fēng)力機的優(yōu)化
    3.2 組合式垂直軸風(fēng)力機尺寸的確定
        3.2.1 組合式風(fēng)力機尺寸的計算
    3.3 組合式垂直軸風(fēng)機模型主要部件的選取和制作
        3.3.1 Savonius風(fēng)力機
        3.3.2 Darrieus風(fēng)力機
        3.3.3 超越離合器
        3.3.4 支撐臺
        3.3.5 中心轉(zhuǎn)軸
    3.4 組合式垂直軸風(fēng)力機的安裝
    3.5 本章小結(jié)
第4章 新型組合式垂直軸風(fēng)力機的數(shù)值模擬
    4.1 單個NACA0015翼型氣動性能的模擬研究
        4.1.1 幾何模型和網(wǎng)格劃分
        4.1.2 邊界條件
        4.1.3 湍流模型與控制方程
        4.1.4 NACA0015翼型模擬結(jié)果和分析
    4.2 風(fēng)力機整機的非定常數(shù)值模擬
        4.2.1 幾何模型和網(wǎng)格劃分
        4.2.2 控制方程及邊界條件
        4.2.3 湍流模型與計算方法
        4.2.4 模擬結(jié)果處理和分析
    4.3 組合式垂直軸風(fēng)力機整機的三維非定常數(shù)值模擬
        4.3.1 網(wǎng)格劃分
        4.3.2 邊界條件
        4.3.3 湍流模型與計算方法
        4.3.4 計算結(jié)果和分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 實驗及實驗數(shù)據(jù)分析
    5.1 實驗方案
    5.2 實驗裝置
        5.2.1 數(shù)字風(fēng)速測量儀
        5.2.2 控制器
    5.3 實驗結(jié)果
        5.3.1 啟動風(fēng)速測量結(jié)果
        5.3.2 電流、電壓、功率測量結(jié)果
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 全文工作總結(jié)
    6.2 未來展望
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間參加的科研項目和成果


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3328145