面元法預(yù)測(cè)MEXICO風(fēng)輪三維氣動(dòng)性能.pdf

1、分類號(hào)UDC工學(xué)碩士學(xué)位論文學(xué)校代碼!!!!Z密級(jí)面元法預(yù)測(cè)HEXI00風(fēng)輪三維氣動(dòng)性能專業(yè)名稱指導(dǎo)教師研究生揚(yáng)州大學(xué)二。一四年五月程援一王塾士一及一一』越一一拉平一舉一籃左j李壯面元法預(yù)測(cè)MEXICO風(fēng)輪三維氣動(dòng)性能III摘要隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，能源需求的日益增大，環(huán)境保護(hù)問(wèn)題也迫在眉睫。風(fēng)能作為一種潔凈的可再生環(huán)保能源以其獨(dú)特的優(yōu)越性越來(lái)越受到社會(huì)的重視。風(fēng)力機(jī)發(fā)電是利用風(fēng)能的主要形式，葉片是風(fēng)力發(fā)電機(jī)吸收風(fēng)能的重要元件。因此，對(duì)風(fēng)

2、力機(jī)葉片的氣動(dòng)性能研究是當(dāng)前風(fēng)力機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)研究的一個(gè)熱點(diǎn)，也是風(fēng)力機(jī)研究的基礎(chǔ)。風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪三維流場(chǎng)具有低馬赫數(shù)、高雷諾數(shù)的特點(diǎn)，本文把風(fēng)輪流場(chǎng)看作為有勢(shì)流場(chǎng)，將葉片表面和尾跡視為有勢(shì)流場(chǎng)的邊界，采用速度勢(shì)方程作為流動(dòng)控制方程，采用面元法進(jìn)行求解，建立了水平軸風(fēng)力機(jī)三維氣動(dòng)性能計(jì)算的模型，并編制了面元法計(jì)算程序，對(duì)MEXICO風(fēng)輪5種風(fēng)速的軸向入流工況進(jìn)行氣動(dòng)性能預(yù)測(cè)，分析了葉片截面的壓力系數(shù)、法向力和切向力。葉片徑向25％、35％、6

3、0％、82％、92％五個(gè)截面的氣動(dòng)性能與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，低風(fēng)速工況下壓力系數(shù)吻合程度要好于高風(fēng)速工況；隨風(fēng)速的增加，壓力面最大壓力所處的位置向尾緣移動(dòng)，而吸力面最低壓力所處的位置向前緣移動(dòng)。在同一工況下，葉尖處的壓力系數(shù)比葉根處的更接近實(shí)驗(yàn)值。葉片上的軸向力沿翼展方向基本呈現(xiàn)遞增的變化規(guī)律，各截面上的軸向力在低風(fēng)速時(shí)小于實(shí)驗(yàn)結(jié)果，風(fēng)速較大時(shí)大于實(shí)驗(yàn)結(jié)果；而切向力變化較平緩，但沿翼展方向大致呈現(xiàn)遞減的變化趨勢(shì)。相同截面上軸向和切向力均隨來(lái)流