風(fēng)力機葉片設(shè)計及氣動特性分析.pdf

1、風(fēng)能是一種可再生的清潔能源,風(fēng)力發(fā)電在新能源和可再生能源行業(yè)中增長最快。近30年來,國際上在風(fēng)能利用方面,無論是理論研究還是應(yīng)用研究都取得了重大進步。葉片是風(fēng)力發(fā)電機組的重要元件,也是受力最為復(fù)雜的部件,具有良好空氣動力性能的葉片是風(fēng)力發(fā)電機組高效利用風(fēng)能、降低整機重量、提高經(jīng)濟效益的關(guān)鍵。本課題在分析目前風(fēng)力發(fā)電機組葉片設(shè)計理論的基礎(chǔ)上,對風(fēng)力機葉片進行了氣動外形優(yōu)化設(shè)計、三維實體建模以及翼型的氣動特性分析,論文的主要研究內(nèi)容如下:1

2、、風(fēng)力機葉片的設(shè)計在充分分析風(fēng)力機葉片空氣動力學(xué)的基礎(chǔ)上,根據(jù)風(fēng)力機的輸出功率,風(fēng)力機的設(shè)計風(fēng)速,風(fēng)能利用系數(shù)以及空氣密度等風(fēng)力機葉片的技術(shù)要求,采用簡化風(fēng)力機葉片設(shè)計方法、Glauert設(shè)計方法和Wilson設(shè)計方法計算出了風(fēng)力機葉片各個葉素截面的弦長和安裝角,并進行比較,得出Wilson設(shè)計方法比前兩種設(shè)計方法更先進、計算精度更高。由于Wilson設(shè)計方法迭代計算比較復(fù)雜,所以用MATLAB軟件編寫了Wilson設(shè)計方法的計算程序。

3、2、風(fēng)力機葉片的三維實體建模利用翼型設(shè)計軟件Profili選取風(fēng)力機葉片翼型NACA4412,根據(jù)風(fēng)力機葉片設(shè)計的三種方法計算出葉片各個葉素截面的弦長和安裝角,獲取各個葉素截面的數(shù)據(jù),畫出各個葉素截面的二維圖,然后基于點的坐標(biāo)變換求出各個葉素截面在三維坐標(biāo)系中的坐標(biāo),最后用三維建模軟件Pro/Engineer對風(fēng)力機葉片進行了三維實體建模。3、風(fēng)力機葉片翼型的氣動特性分析根據(jù)得到的風(fēng)力機葉片翼型數(shù)據(jù),利用Gambit軟件畫出翼型的基本形