當(dāng)前,能源和環(huán)保已成為人類生存和發(fā)展所需解決的緊迫問題,各國政府更加重視可持續(xù)發(fā)展能源的開發(fā)、利用。風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源,具有廣闊的應(yīng)用前景。風(fēng)力發(fā)電是目前世界上技術(shù)最成熟一種風(fēng)能利用方式,其中,阻力型垂直軸風(fēng)力機(jī)因結(jié)構(gòu)簡單、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn),在小型風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域受到更多的青睞。不過,由于風(fēng)能利用系數(shù)較低的劣勢,該種風(fēng)力機(jī)的發(fā)展受到了限制。為提高阻力型垂直軸風(fēng)力機(jī)的風(fēng)能利用系數(shù),本文根據(jù)風(fēng)力機(jī)捕獲風(fēng)能的原理,設(shè)計(jì)了一種整流式風(fēng)力機(jī),該風(fēng)力機(jī)由整流罩和風(fēng)輪組成。整流罩能夠增大作用在風(fēng)輪葉片上的風(fēng)速,并且可以通過調(diào)節(jié)風(fēng)流方向,減小葉片上的阻力扭矩,以此達(dá)到整流的目的,提升風(fēng)力機(jī)的性能。論文分析了影響整流式風(fēng)力機(jī)增效性能的主要結(jié)構(gòu)參數(shù),確定了結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化的研究方案。借助于計(jì)算流體力學(xué)軟件Fluent,完成了風(fēng)力機(jī)二維流場的數(shù)值計(jì)算,得到了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)組合下風(fēng)力機(jī)的C P??曲線。結(jié)合仿真結(jié)果,分析了整流罩對風(fēng)力機(jī)流場的影響以及風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)對風(fēng)能利用系數(shù)的影響規(guī)律。在此基礎(chǔ)上,完成了風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化選擇。為研究整流式風(fēng)力機(jī)的實(shí)際性能,論文設(shè)計(jì)、制造了風(fēng)力機(jī)樣機(jī),應(yīng)用簡易風(fēng)洞,分別對有... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：51 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

升力型水平軸風(fēng)力機(jī)示意圖

圖 1-2 阻力型水平軸風(fēng)力機(jī)示意圖風(fēng)力機(jī)機(jī)(Vertical Axis Wind Turbine, VAWT)是指葉輪軸間的風(fēng)力機(jī)，依據(jù)動(dòng)力的不同，垂直軸風(fēng)力機(jī)也型，另一類是阻力型。型垂直軸風(fēng)力機(jī) 它是由法國工程師達(dá)里厄(Darri力型垂直軸風(fēng)力機(jī)，所以人們稱此種風(fēng)力機(jī)為達(dá)紀(jì)后期，經(jīng)加拿大國家空氣動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室和美國 Sa研究，結(jié)果認(rèn)為與所有垂直軸風(fēng)力機(jī)相比，該種根據(jù)葉片的形狀，達(dá)里厄型風(fēng)力機(jī)可分為直葉片（，如圖 1-3 所示。達(dá)里厄型風(fēng)力機(jī)比其它垂直軸適合大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，但達(dá)里厄型風(fēng)力機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)- 2 -

圖 1-3 升力型垂直軸風(fēng)力機(jī)示意圖) 薩渥紐斯型風(fēng)力機(jī) 它是芬蘭工程師薩渥紐斯(Savonius)，在 20 明的一種阻力型垂直軸風(fēng)力機(jī)，所以人們稱之為 Savonius 型風(fēng)力 所示。由于它的風(fēng)輪像 S 形，又稱為 S 型風(fēng)力機(jī)。這種風(fēng)力機(jī)主要葉片前后形成的壓強(qiáng)差來推動(dòng)葉輪工作。設(shè)計(jì)良好的 S 型風(fēng)力機(jī)獲得很好的功率輸出。但是由于工作速比范圍很小，通常為 0<λ在逆風(fēng)區(qū)時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的反向力矩，故其風(fēng)能利用率較低。不過機(jī)具有較好的起動(dòng)性能，結(jié)構(gòu)簡單，因此，比較適合于應(yīng)用于小機(jī)組，或協(xié)助達(dá)里厄型風(fēng)力機(jī)起動(dòng)和提水[2]。圖 1-4 阻力型垂直軸風(fēng)力機(jī)示意圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3362231