發(fā)布時間：2024-09-17 17:43

　　自然界的風(fēng)隨機性較強,剪切風(fēng)、側(cè)偏風(fēng)、陣風(fēng)等復(fù)雜情況都會出現(xiàn),且變化無法預(yù)知,這些情況的出現(xiàn)都會影響風(fēng)力機的出力情況及使用壽命,且風(fēng)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(yīng)該關(guān)注偏航情況下風(fēng)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(fēng)力機為研究對象,基于數(shù)值模擬計算,利用IDDES湍流模塊結(jié)合聲學(xué)FW-H方程的方法對偏航狀態(tài)下水平軸風(fēng)力機的流場及聲場特性進(jìn)行研究,得到風(fēng)輪及近尾跡的流動與聲輻射的部分規(guī)律,為風(fēng)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(chǔ)。模擬結(jié)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(fù)壓區(qū)域逐漸減小,葉尖區(qū)域壓強差逐漸減小,引起風(fēng)輪做功能力減弱,升力系數(shù)減小,最終導(dǎo)致扭矩減小,風(fēng)輪輸出功率下降:額定工況下,不偏航情況下,風(fēng)力機輸出功率為205.51W,偏航角為30°時功率下降了31%;風(fēng)輪尾跡流場的偏斜角度增加,導(dǎo)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(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1風(fēng)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(fēng)輪旋帶動發(fā)電機旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生電能。風(fēng)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(fēng)速的方向與水平軸風(fēng)力機的本文就主要研究....

圖2流管內(nèi)能量的變化

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

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

再令風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)角速度為Ω，來流風(fēng)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(fēng)輪旋轉(zhuǎn)角速度為Ω，來流風(fēng)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(fēng)輪旋轉(zhuǎn)平面之間的夾角（φ....

本文編號：4005809