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1、風(fēng)能是發(fā)展最快的可再生能源,是新能源的主要方向,具有廣闊的應(yīng)用前景。風(fēng)力機(jī)是風(fēng)能利用的主要形式,風(fēng)力機(jī)的兩種基本形式是水平軸風(fēng)力機(jī)和垂直軸風(fēng)力機(jī)。目前,水平軸風(fēng)力機(jī)應(yīng)用最為廣泛,但是垂直軸風(fēng)力機(jī)憑借自己的特性,也被人們更加重視。
垂直軸風(fēng)力機(jī)分為升力型和阻力型,升力型風(fēng)機(jī)效率高但一般不能自啟動(dòng),阻力型風(fēng)機(jī)效率低但易啟動(dòng)。根據(jù)兩種不同類型垂直軸風(fēng)力機(jī)各自的特點(diǎn),本文設(shè)計(jì)制作了一種由Darrieus風(fēng)力機(jī)和Savonius風(fēng)力
2、機(jī)組成的新型組合式垂直軸風(fēng)力機(jī),并對(duì)其進(jìn)行了數(shù)值模擬和吹風(fēng)實(shí)驗(yàn),具體工作和成果如下:
1、對(duì)組合式垂直軸風(fēng)力機(jī)中的Darrieus風(fēng)力機(jī)和Savonius風(fēng)力機(jī)的參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化選擇,確定了結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化方案,并計(jì)算確定了組合式風(fēng)力機(jī)的尺寸參數(shù),依據(jù)尺寸參數(shù)設(shè)計(jì)制作了由超越離合器作為連接件的組合式風(fēng)力機(jī)模型。
2、采用Spalart-Allmaras湍流模型對(duì)設(shè)計(jì)制作的Darrieus風(fēng)力機(jī)選取的NACA001
3、5翼型進(jìn)行了二維穩(wěn)態(tài)的數(shù)值模擬,分析了該翼型的氣動(dòng)特性。并與參考文獻(xiàn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比,驗(yàn)證了模擬的準(zhǔn)確性。
3、采用k-epsilon湍流模型,利用滑移網(wǎng)格技術(shù)對(duì)制作的風(fēng)力機(jī)模型有無(wú)Savonius風(fēng)力機(jī)的兩種情況進(jìn)行了非定常的二維和三維數(shù)值模擬,模擬結(jié)果表明,三維模擬由于葉尖損失等因素,其風(fēng)能利用率低于二維模擬,加裝Savonius風(fēng)力機(jī)后,其風(fēng)能利用率,輸出功率略有降低,但其轉(zhuǎn)矩增大,并計(jì)算了兩種情況下的扭矩和風(fēng)能利用率
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