發(fā)布時(shí)間：2020-11-14 22:51

　　 水平軸風(fēng)力機(jī)是當(dāng)前應(yīng)用最有效的風(fēng)力發(fā)電裝置,為了提高風(fēng)力機(jī)的風(fēng)能利用效率,縮短葉片的研發(fā)周期,本文對(duì)水平軸風(fēng)力機(jī)葉片的氣動(dòng)特性進(jìn)行了系統(tǒng)研究,并提出改進(jìn)翼型的構(gòu)造措施。 首先采用計(jì)算流體力學(xué)軟件-Fluent,對(duì)水平軸風(fēng)力機(jī)某翼型進(jìn)行了數(shù)值模擬,模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較,找出了適合風(fēng)力機(jī)模擬的湍流模型。 其次對(duì)傳統(tǒng)水平軸風(fēng)力機(jī)使用較多的NACA系列翼型進(jìn)行數(shù)值模擬,得出該翼型的氣動(dòng)特性,以及翼型幾何參數(shù)對(duì)氣動(dòng)性能的影響,然后計(jì)算了翼型添加Gurney襟翼和不同角度襟翼時(shí)的升阻力特性。數(shù)值模擬結(jié)果表明,在風(fēng)力機(jī)翼型尾部添加襟翼,均能夠提高翼型的最大升力系數(shù)和升阻比,而Gurney襟翼的增升效果與其高度密切相關(guān)。 第三,根據(jù)影響風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)特性的因素對(duì)NACA74-315翼型進(jìn)行改型,并對(duì)原型和4種改型翼型進(jìn)行數(shù)值模擬,結(jié)果表明在所計(jì)算的各迎角、各風(fēng)速下,改型后升阻比都得到明顯提高,尤其是尖尾緣改型的升力系數(shù)和升阻比最大。 最后文中還著重總結(jié)了動(dòng)量-葉素理論方法,這種方法在動(dòng)量理論和葉素理論設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上發(fā)展而成。動(dòng)量-葉素理論方法在進(jìn)行葉片外型設(shè)計(jì)和葉片氣動(dòng)特性計(jì)算都涉及到干涉因子,文中重點(diǎn)對(duì)設(shè)計(jì)和計(jì)算情況下的干涉因子進(jìn)行處理,并引入葉尖修正因子模型進(jìn)行修正,從而建立葉片氣動(dòng)性能計(jì)算模型。選擇NACA74-315翼型和尖尾緣改型這兩種型并由此來設(shè)計(jì)葉片的外型和進(jìn)行氣動(dòng)特性的比較,得出尖尾緣改型的氣動(dòng)性能要優(yōu)于NACA74-315翼型的結(jié)論。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2009
【中圖分類】：TK83
【部分圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)力機(jī)的葉片圍繞一個(gè)水平軸旋轉(zhuǎn)，工作時(shí)葉片的旋數(shù)少的風(fēng)力機(jī)通常稱為高速風(fēng)力機(jī)，一般葉片取為 1～。由于其葉片數(shù)很少，它在高速運(yùn)行時(shí)有較高的風(fēng)能高。在輸出同樣功率的條件下比低速葉片要輕很多， 為水平軸高速風(fēng)力機(jī)。葉片多的風(fēng)力機(jī)通常稱為低速24，它在低速運(yùn)行時(shí)有較高的風(fēng)能利用系數(shù)和較大的啟動(dòng)風(fēng)速低，因而適用于抽水、磨面等。圖 1-2 為一水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)是當(dāng)今風(fēng)力發(fā)電機(jī)的主要形式，是的風(fēng)能的轉(zhuǎn)化裝置。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)力機(jī)的葉片圍繞一個(gè)水平軸旋轉(zhuǎn)，工作時(shí)葉片的旋數(shù)少的風(fēng)力機(jī)通常稱為高速風(fēng)力機(jī)，一般葉片取為 1～。由于其葉片數(shù)很少，它在高速運(yùn)行時(shí)有較高的風(fēng)能高。在輸出同樣功率的條件下比低速葉片要輕很多， 為水平軸高速風(fēng)力機(jī)。葉片多的風(fēng)力機(jī)通常稱為低速24，它在低速運(yùn)行時(shí)有較高的風(fēng)能利用系數(shù)和較大的啟動(dòng)風(fēng)速低，因而適用于抽水、磨面等。圖 1-2 為一水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)是當(dāng)今風(fēng)力發(fā)電機(jī)的主要形式，是的風(fēng)能的轉(zhuǎn)化裝置。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文側(cè)向推力。對(duì)于較大型的風(fēng)力機(jī)，因?yàn)槭芷�轉(zhuǎn)與安全極限種結(jié)構(gòu)形式是比較困難的。S 型風(fēng)力機(jī)風(fēng)能利用系數(shù)低于風(fēng)力機(jī)，在風(fēng)輪尺寸、重量和成本一定的情況下提供的功宜用于發(fā)電。另一類是利用翼型的升力作功，最典eus）風(fēng)力機(jī)，如圖 1-4 所示。它是法國人 G·J·M·D，1931 年取得專利權(quán)。當(dāng)時(shí)這種風(fēng)力機(jī)并沒有受注意，直油危機(jī)后，才得到加拿國家科學(xué)研究委員會(huì)(National Rese地亞(Sandia)國家實(shí)驗(yàn)室的重視，進(jìn)行了大量的研究。現(xiàn)在要競(jìng)爭(zhēng)者。
【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 華欣;海鷗翅翼氣動(dòng)性能研究及其在風(fēng)力機(jī)仿生葉片設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[D];吉林大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 徐曉光;風(fēng)力發(fā)電機(jī)組剎車系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2012年

2 劉玉榮;家燕羽毛表面結(jié)構(gòu)與翅翼翼型氣動(dòng)特性研究[D];吉林大學(xué);2012年

3 何福添;水平軸風(fēng)力機(jī)葉片的設(shè)計(jì)及流固耦合計(jì)算[D];武漢理工大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2884039