為了探究風(fēng)輪結(jié)構(gòu)參數(shù)對帶導(dǎo)流板的一體化風(fēng)機(jī)的氣動性能影響規(guī)律,采用3D瞬態(tài)RNG k-ε湍流模型和滑移網(wǎng)格模擬風(fēng)輪不同工況下,重疊比、葉片彎度以及導(dǎo)流板長度和安裝角度對轉(zhuǎn)矩系數(shù)和風(fēng)能利用率的影響,分析了風(fēng)輪內(nèi)部流場變化,選取了最優(yōu)參數(shù)進(jìn)行綜合仿真分析并進(jìn)行了實驗驗證。結(jié)果表明:在重疊比為0.1,彎度為0.35時風(fēng)機(jī)風(fēng)能利用率達(dá)19%,比sandia實驗室的風(fēng)機(jī)提高3.5%;導(dǎo)流板有助于改善風(fēng)輪內(nèi)部流場,提高風(fēng)機(jī)風(fēng)能利用率。

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【部分圖文】：

圖1一體化風(fēng)機(jī)模型▲

Cs和投影面積A有關(guān)。改變風(fēng)輪結(jié)構(gòu)可以改變風(fēng)輪的阻力系數(shù)和投影面積，從而提高風(fēng)機(jī)的風(fēng)能利用率。2仿真模型建立2．1一體化風(fēng)機(jī)幾何模型由于整個風(fēng)機(jī)模型較為復(fù)雜，風(fēng)輪部分對流場和氣動性能的影響最大，其他構(gòu)件影響較小，因此建模時只保留了風(fēng)輪部分，風(fēng)輪底部的電機(jī)用相同大小的圓柱體代替［1....

圖3為邊界條件的設(shè)置

雖然這樣會消耗更多計算內(nèi)存和計算時間，但可以考慮風(fēng)輪豎直方向上的渦流之▲圖2計算域尺寸設(shè)置間相互影響對風(fēng)輪內(nèi)部流場變化造成的影響［14］。流場模型的建立分為兩部分:旋轉(zhuǎn)域和靜止域，具體尺寸見圖2。旋轉(zhuǎn)域是風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)的區(qū)域，比風(fēng)輪的尺寸稍大，直徑為800mm，高為1300mm，其中心....

圖4網(wǎng)格無關(guān)性驗證2．3流場的計算▲

風(fēng)輪迎風(fēng)投影面積;cs1—凹葉片阻力系數(shù);cs2—凸葉片阻力系數(shù)。風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)一周的功率為:Pc=∫2π0(FDs1－FDs2)T×D2dφ(3)式中:D為風(fēng)輪葉片直徑;T為風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)周期。風(fēng)輪的風(fēng)能利用系數(shù)為:Cp=PcPwind=∫2π0(FDs1－FDs2)T×D2dφ12ρAV....

圖7力矩系數(shù)曲線

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