發(fā)布時(shí)間：2025-01-03 23:45

　　風(fēng)力機(jī)運(yùn)行在大氣環(huán)境中,由于風(fēng)速、風(fēng)向不斷變化,風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)平面往往不能及時(shí)對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向,使風(fēng)力機(jī)常常處于偏航狀態(tài)下,導(dǎo)致風(fēng)輪捕獲風(fēng)能效率降低,實(shí)際輸出功率減小。所以研究偏航工況下風(fēng)力機(jī)的氣動(dòng)特性及尾跡流場(chǎng)結(jié)構(gòu)意義重大。以直徑D=1.4m,課題組設(shè)計(jì)的某S新翼型三葉片水平軸風(fēng)力機(jī)為研究對(duì)象,基于Ansys軟件DesignModeler模塊建立風(fēng)輪模型和計(jì)算域模型,采用ICEM模塊劃分非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格,基于Fluent模塊應(yīng)用大渦模擬（LES）實(shí)現(xiàn)風(fēng)力機(jī)尾跡流場(chǎng)的模擬,利用高頻PIV技術(shù)拍攝葉尖渦的運(yùn)動(dòng)軌跡,探究偏航作用對(duì)風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)特性及尾跡流場(chǎng)的影響。分析數(shù)值模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)主要得出結(jié)論如下:隨著偏航角增大,各截面吸力面壓力系數(shù)逐漸增大,壓力面壓力系數(shù)逐漸減小,葉片表面壓差減小,導(dǎo)致輸出功率減小。風(fēng)力機(jī)發(fā)生偏航時(shí),在各方位面內(nèi)葉片吸力面流動(dòng)分離程度不同。在0°¹20°方位面內(nèi)葉片吸力面流動(dòng)分離程度最嚴(yán)重,在240°³60°方位面內(nèi)吸力面流動(dòng)分離程度次之,在120°²40°方位面內(nèi)流動(dòng)分離程度最輕。隨著偏航角度的增加,風(fēng)力機(jī)葉片表面流...

【文章頁(yè)數(shù)】：62 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)特性及其尾跡流場(chǎng)的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 偏航狀態(tài)下水平軸風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)特性及其尾跡流場(chǎng)的研究現(xiàn)狀
    1.3 研究主要內(nèi)容
第二章 基本理論
    2.1 空氣動(dòng)力學(xué)理論基礎(chǔ)
        2.1.1 翼型的參數(shù)
        2.1.2 流動(dòng)分離相關(guān)概念
    2.2 風(fēng)力機(jī)偏航的空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)
        2.2.1 動(dòng)量理論
        2.2.2 葉素理論
    2.3 葛勞渦理論
    2.4 計(jì)算流體力學(xué)相關(guān)概念
第三章 偏航時(shí)風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)特性及尾跡渦數(shù)值計(jì)算
    3.1 模擬計(jì)算過(guò)程
        3.1.1 風(fēng)力機(jī)整體建模
        3.1.2 構(gòu)造計(jì)算域
        3.1.3 劃分網(wǎng)格
        3.1.4 設(shè)定邊界條件
        3.1.5 選擇湍流模型
    3.2 葉片表面壓力分析
    3.3 流動(dòng)分離
        3.3.1 未偏航時(shí)風(fēng)力機(jī)葉片極限流線分布
        3.3.2 偏航時(shí)風(fēng)力機(jī)葉片極限流線分布
    3.4 偏航作用對(duì)尾跡流場(chǎng)的影響
        3.4.1.尾跡直徑
        3.4.2 風(fēng)力機(jī)葉片尾跡渦分析
        3.4.3 軸向速度虧損
第四章 偏航狀態(tài)下風(fēng)力機(jī)葉尖渦特性的PIV測(cè)試
    4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        4.1.1 風(fēng)輪及風(fēng)洞
        4.1.2 高頻PIV設(shè)備
        4.1.3 其他設(shè)備
    4.2 實(shí)驗(yàn)方案
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)步驟
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)工況
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果



本文編號(hào)：4022569