發(fā)布時間：2024-09-17 17:43

　　自然界的風隨機性較強,剪切風、側偏風、陣風等復雜情況都會出現(xiàn),且變化無法預知,這些情況的出現(xiàn)都會影響風力機的出力情況及使用壽命,且風力機氣動噪聲對人類和自然環(huán)境的影響也不容忽略。因此,應該關注偏航情況下風力機的出力情況及氣動噪聲情況。以直徑1.4m、翼型為NACA4415的水平軸風力機為研究對象,基于數(shù)值模擬計算,利用IDDES湍流模塊結合聲學FW-H方程的方法對偏航狀態(tài)下水平軸風力機的流場及聲場特性進行研究,得到風輪及近尾跡的流動與聲輻射的部分規(guī)律,為風力機偏航情況下的氣動特性及氣動噪聲的計算及試驗提供了一定的研究基礎。模擬結果表明:隨著偏航角的增大,壓力面的最大壓力區(qū)域逐漸減小,吸力面每層負壓區(qū)域逐漸減小,葉尖區(qū)域壓強差逐漸減小,引起風輪做功能力減弱,升力系數(shù)減小,最終導致扭矩減小,風輪輸出功率下降:額定工況下,不偏航情況下,風力機輸出功率為205.51W,偏航角為30°時功率下降了31%;風輪尾跡流場的偏斜角度增加,導致軸向速度相差越來越大:在徑向位置0.2R⁰.3R及0.9R^R處,軸向速度增加明顯,在0.3R⁰.9...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1風力機偏航示意圖

第二章基本理論第二章.基本理論運行在自然環(huán)境中，受到來流空氣的作用，使風輪旋帶動發(fā)電機旋轉，產(chǎn)生電能。風力機在不偏航情況下下略有不同，隨偏航角的變化每個葉片的攻角都在不荷波動不均。葉片上不僅受到軸向推力，而且產(chǎn)生了義實際運行過程中，來流風速的方向與水平軸風力機的本文就主要研究....

圖2流管內能量的變化

為P：321PCPCAUpwp：Pw——在風輪掃掠面積上的風的功率；A——風輪掃略面積；ρ——來流空氣密度；Cp——風能利用系數(shù)，是隨來流風速、風輪旋轉速度以及葉、槳距角等）變化的一個物理量。行在空氣中的風輪進行如下假設：風力機風輪流動模型看作為單元流管；風力機風輪沒....

圖3葉素掃掠處的圓環(huán)Fig.3Theringsweptbyblade

再令風輪旋轉角速度為Ω，來流風速為U∞，則葉片的切向速度與尾流切向速為Ωr、a’Ωr，那么可得流經(jīng)葉素的凈切向流速為(1-a’)Ωr。由圖3可以得到該葉素上的相對合速度W：Fig.3Theringsweptbyblade圖4葉素的速度與作用力Fig.4Ve....

圖4葉素的速度與作用力Fig.4Velocityandforceofblade

11再令風輪旋轉角速度為Ω，來流風速為U∞，則葉片的切向速度與尾流切向速度為Ωr、a’Ωr，那么可得流經(jīng)葉素的凈切向流速為(1-a’)Ωr。由圖3可以得到該葉素上的相對合速度W：22222WU(1a)r(1a')2-19對合速度與風輪旋轉平面之間的夾角（φ....

本文編號：4005809