升力型、升阻型垂直軸風(fēng)力機(jī)氣動計算和優(yōu)化設(shè)計.pdf_第1頁
已閱讀1頁,還剩80頁未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

1、國內(nèi)外學(xué)者對垂直軸風(fēng)力機(jī)的氣動性能進(jìn)行了許多研究,但對H型垂直軸風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪設(shè)計參數(shù)的優(yōu)化問題研究不多;對升阻型混合風(fēng)輪的氣動性能研究多局限于試驗研究一種尺寸比例下混合風(fēng)輪的氣動性能,未考慮混合風(fēng)輪中兩風(fēng)輪的尺寸匹配對其氣動性能的影響。針對以上問題,本文主要研究風(fēng)輪參數(shù)對H型垂直軸風(fēng)力機(jī)氣動性能的影響,并對H型風(fēng)輪進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,將優(yōu)化后的H型風(fēng)輪與S型風(fēng)輪組合成混合風(fēng)輪,通過三維數(shù)值模擬方法研究該混合風(fēng)輪的氣動性能,探討H型風(fēng)輪和S型風(fēng)輪

2、的高度比和半徑比對混合風(fēng)輪氣動性能的影響。因此,本課題所涵蓋的內(nèi)容如下:
   (1)根據(jù)垂直軸風(fēng)力機(jī)多流管理論計算模型和雙向多流管理論計算模型,利用Matlab軟件編程計算H型垂直軸風(fēng)力機(jī)的功率和風(fēng)能利用系數(shù),并與實驗值進(jìn)行對比驗證模型的準(zhǔn)確性;
   (2)基于雙向多流管理論計算模型來研究H型垂直軸風(fēng)力機(jī)的葉尖速比、風(fēng)輪實度(含葉片數(shù)、葉片弦長)和風(fēng)輪高徑比與功率和風(fēng)能利用系數(shù)的關(guān)系;
   (3)基于垂直軸

3、風(fēng)力機(jī)雙向多流管理論計算模型,針對特定風(fēng)場風(fēng)速的Weibull概率密度分布,以風(fēng)力機(jī)的年平均輸出功率最大為設(shè)計目標(biāo),采用粒子群算法進(jìn)行尋優(yōu)搜索對H型垂直軸風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計;
   (4)采用單一變量法和雙滑移網(wǎng)格技術(shù)對不同高度比下的混合風(fēng)輪垂直軸風(fēng)力機(jī)進(jìn)行非定常的三維數(shù)值模擬,得到混合型風(fēng)輪在不同高度比下的氣動性能,研究分析得出最佳性能時對應(yīng)的高度比,以此為基礎(chǔ),模擬研究升阻型垂直軸風(fēng)力機(jī)中升力型風(fēng)輪和阻力型風(fēng)輪在不同

4、半徑比下的氣動性能,最終確定最佳性能時兩個風(fēng)輪的高度比和半徑比,并將最佳組合時的混合風(fēng)輪垂直軸風(fēng)力機(jī)與單一升力型風(fēng)輪和單一阻力型風(fēng)輪的垂直軸風(fēng)力機(jī)進(jìn)行對比,分析阻力型風(fēng)輪和升力型風(fēng)輪對混合型風(fēng)輪的垂直軸風(fēng)力機(jī)氣動性能的影響。
   通過研究及對數(shù)據(jù)的分析得出以下結(jié)論:
   (1)模型實驗驗證表明:雙向多流管理論計算模型更適合于垂直軸風(fēng)力機(jī)的設(shè)計;
   (2)用垂直軸風(fēng)力機(jī)雙向多流管理論計算模型研究H型垂直軸風(fēng)

5、力機(jī)的氣動性能可以得出如下結(jié)論:風(fēng)輪實度和葉片數(shù)(或葉片弦長)變化趨勢一致,二者呈線性變化關(guān)系;風(fēng)輪實度為0.168-0.27的范圍內(nèi),風(fēng)能利用系數(shù)最大值Cpmax較大。在中、低風(fēng)速段,高徑比大的風(fēng)輪的輸出功率大;在高風(fēng)速段,高徑比越大最大輸出功率越小。轉(zhuǎn)速相同時,隨著高徑比H/D的增大,風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪的啟動風(fēng)速減小;在風(fēng)速相同時,要獲取相同的輸出功率,則高徑比大的風(fēng)力機(jī)的風(fēng)輪轉(zhuǎn)速必須增加;
   (3)升力型垂直軸風(fēng)力機(jī)氣動優(yōu)化結(jié)

6、果表明:針對特定風(fēng)場優(yōu)化設(shè)計的升力型垂直軸風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪與初步設(shè)計的風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪對比,結(jié)果顯示:優(yōu)化后的風(fēng)力機(jī)的年平均輸出功率提高了11.8%,有明顯的優(yōu)越性,說明該優(yōu)化設(shè)計模型是實用有效的;
   (4)三維數(shù)值模擬研究升阻型垂直軸風(fēng)力機(jī)的氣動性能得出如下結(jié)論:當(dāng)H型風(fēng)輪和S型風(fēng)輪的高度比為3且半徑比為2時,升阻型垂直軸風(fēng)力機(jī)的氣動性能最好;在低葉尖速比的范圍內(nèi),混合風(fēng)輪的風(fēng)能利用系數(shù)更高一些;在高葉尖速比范圍內(nèi),單純的升力型風(fēng)輪有

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評論

0/150

提交評論