風力發(fā)電畢業(yè)設計開題報告

1、<p><b>　　畢業(yè)論文開題報告</b></p><p>　　題目: 風力機優(yōu)化設計及氣動性能</p><p><b>　　的數(shù)值模擬</b></p><p><b>　　寫作教程開題報告</b></p><p>　風力機優(yōu)化設計及氣動性能的數(shù)值模擬</p&

2、gt;<p>　姓名學號聯(lián)系電 話</p><p>　課題來源教師擬定課題內容工程研究</p><p>　畢業(yè)設計的目的及意義風能是一種有發(fā)展前景的潔凈可再生資源，其儲能豐富，據(jù)世界氣象組織統(tǒng)計分析表明，地球上近地層的風能總量約為 13000 億千瓦，如果 1%被有效利用，就可以滿足人類對能源的要求。風輪是風力機核心的部件之一，其合理的設計、優(yōu)越的氣動性能及可靠的質量是保證風

3、力機組正常、穩(wěn)定運行的決定性因素。葉片的氣動性能可以通過風洞實驗手段得到，但是，風洞實驗裝置復雜、設計周期長、通用性比較局限，實驗過程耗費驚人。本課題基于威爾森理論，通過 MATLAB 編程的方法對風力機預彎葉片進行優(yōu)化設計，得到不同預彎尺寸的葉片，并對不同預彎尺寸的葉片及風輪和整機進行氣動性能的數(shù)值研究，對我國風電產(chǎn)業(yè)具有重要的應用價值和理論意義。</p><p>　國內的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢我國目前對水平軸風力機專

4、用翼型的研究還處于初步階段，主要是適當改變已有翼型的結構來達到較好的性能。遼寧工程技術大學在已有的翼型基礎上，通過添加襟翼來提高槳葉升力；沈陽航空工業(yè)學院選取了NACA4424 翼型作為風力機葉片原型，在原翼型的基礎上對其進行噴氣改型，得到很好的性能；內蒙古工業(yè)大學對風力機的葉尖加一個小翼（V 型小翼和 S型小翼）進行了數(shù)值模擬與實驗相結合的研究，發(fā)現(xiàn)適當?shù)男∫戆惭b角及參數(shù)能夠對風能利用系數(shù)起到放大作用。</p><

5、p>　國外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢隨著化石燃料短缺和環(huán)境污染的日益嚴重，風能作為清潔的可再生資源受到全世界的重視，吸引了大批的研究人員和生產(chǎn)廠家的加入。自從丹麥人 Poullalour 在 1891 年發(fā)明了第一臺風力發(fā)電機以來，短短一個多世紀的發(fā)展，風力機已經(jīng)可以大規(guī)模并網(wǎng)發(fā)電，向人們提供清潔的電能。翼型設計方面，上個世紀末，由于航空翼型具有優(yōu)良的空氣運動性能，故將其用于風力機葉片制造中，相對于效率低下的傳統(tǒng)風車，效率得到明顯的改善，

6、但是，隨著認識的不斷深入，航空翼型已被證實應用到風力發(fā)電中的不足，后來根據(jù)實際需要，發(fā)展了一系列風力機的專用翼型，如 FFA-W1、FFA-W2、FFA-W3 系列翼型，DU 系列以及 Riso 系列翼型等[7]。目前廣泛應用的風力機葉片設計及性能預估方法，是基于傳統(tǒng)的葉素理論（Blade Element/MomentumTheory）及翼型風洞實驗數(shù)據(jù)，該方法低估了實際風輪的動力產(chǎn)生[8－9]。系數(shù)，需要調節(jié)槳葉節(jié)距，跟蹤最佳葉片攻角

7、，使風力機跟蹤最大功率輸出系數(shù)，但所設計出的變槳距風力機的可靠性能不能滿足安全運行的需要，所以基于安全考慮，現(xiàn)今世界各國實現(xiàn)商業(yè)化的</p><p>　主要工作</p><p>　方法和手段對NACA系列風力機翼型，通過理論數(shù)據(jù)分析，完成對風力機的葉片進行MATLAB編程優(yōu)化設計和實體建模。</p><p>　完成課題的條件熟練掌握風力機葉片的氣動性能理論，了解NA

8、CA葉型系列設計，具備MATLAB語言編程能力，可以順利完成葉片實體模型的優(yōu)化。</p><p>　可能遇到的問題因興趣選擇的課題，撰寫論文時間較長，有可能沒動力準時完成論文。因本專業(yè)是新設立的科目，圖書館的館藏資料不足。MATLAB語言程序，學習的課時所限制，無法精通，在建模的過程當中</p><p>　解決問題的方法嚴格執(zhí)行課題計劃，找人相互監(jiān)督。考慮通過同學關系，去相關學校借閱。認真

9、學習MATLAB語言，完成優(yōu)化。</p><p>　論文實施計劃第一階段 準備階段 （2013.6.12-2013.7.02）選定課題，確定研究內容，制定研究方案。第二階段 實施階段 （2013.7.02-2013.7.30）掌握風力機組的發(fā)展和葉片的空氣動力性能理論基礎，對葉片進行優(yōu)化分析完成實體建模。第三階段 總結分析階段 （2013.7.30-2013.8.15）數(shù)據(jù)采集，風力機流場的數(shù)值模擬，整機與風

10、輪模擬結果的比較。</p><p>　參考文獻[1] 張義華，李隆鍵.水平軸風力機空氣動力學數(shù)值模擬[碩士學位論文].重慶大學，2007.4～13[2] Kenisarin,Murat, KarslAA,Vedat M. AAaAAlar, Mehmet, Wind powerengineering in theworld and perspectives of its development inTurkey[

11、J],Renewable and Sustainable Energy Review, 2006,10(4):341～369[3] 郭新生.風能利用技術.北京：化學工業(yè)出版社. 2009. 26～40[4] 李巨峰，張云華.風力發(fā)電與我國復合材料葉片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展.玻璃鋼學會第十五屆全國玻璃鋼/復合材料學術年會論文集，2003. 331～334[5] 中國前 9 月風電裝機 559 萬千瓦 . 大唐山東發(fā)電有限公司網(wǎng)站：http://www