5KWH型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、隨著人類對(duì)能源需求的日益增長(zhǎng)，綠色能源，尤其是風(fēng)資源越來越受到人們的關(guān)注。雖然人類對(duì)水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的研究已經(jīng)有一段時(shí)間，但是關(guān)于垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的研究還處于起步階段。本文旨在研究H型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片的復(fù)合材料鋪層結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和設(shè)計(jì)，從而得到結(jié)構(gòu)更合理、質(zhì)量更輕并滿足強(qiáng)度要求的葉片。
　　本文采用空氣動(dòng)力學(xué)相關(guān)理論對(duì)垂直軸風(fēng)機(jī)的葉片進(jìn)行氣動(dòng)載荷的計(jì)算，獲得不同位置的氣動(dòng)力載荷，之后運(yùn)用Matlab軟件對(duì)翼型剖面進(jìn)行剪流分析和計(jì)算

2、，獲得最優(yōu)的剖面結(jié)構(gòu)。
　　在腹板位置優(yōu)化的基礎(chǔ)上，首先確定各角度下基本鋪層的鋪層數(shù)，再結(jié)合遺傳算法，通過 Matlab編寫程序?qū)@種結(jié)構(gòu)下的復(fù)合材料葉片鋪層順序進(jìn)行優(yōu)化，最終得到最優(yōu)的葉片鋪層結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，采用這種方式的鋪層優(yōu)化對(duì)具有層壓板結(jié)構(gòu)的垂直軸風(fēng)機(jī)復(fù)合材料葉片是有效的。
　　最后，通過逐步減少單層厚度的方法使垂直軸風(fēng)機(jī)葉片具有更輕的質(zhì)量，并通過整機(jī)的有限元計(jì)算和分析，確保優(yōu)化后的葉片結(jié)構(gòu)能滿足強(qiáng)度要求。計(jì)算結(jié)果表