翼型導(dǎo)風(fēng)筒對水平軸風(fēng)力機(jī)性能影響的研究.pdf

1、為了提高風(fēng)力機(jī)的氣動性能，對風(fēng)力機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究已經(jīng)成為風(fēng)力機(jī)的研究熱點(diǎn)之一。本文以小型水平軸風(fēng)力機(jī)為研究對象，提出了一種新型的翼型導(dǎo)風(fēng)筒結(jié)構(gòu)，并研究了翼型導(dǎo)風(fēng)筒相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)對于水平軸風(fēng)力機(jī)氣動性能的影響，旨在為提高風(fēng)力機(jī)氣動性能提供新的研究途徑。
　　采用CFD數(shù)值計(jì)算及試驗(yàn)測量兩種方法，研究了無導(dǎo)風(fēng)筒風(fēng)力機(jī)的氣動性能參數(shù)，結(jié)果表明兩種方式結(jié)果基本一致，誤差在可接受范圍。驗(yàn)證了所采用數(shù)值計(jì)算方法的可靠性，可為接下來進(jìn)行翼型導(dǎo)風(fēng)筒

2、的研究設(shè)計(jì)所采用數(shù)值計(jì)算方法提供參考支持。
　　研究了翼型導(dǎo)風(fēng)筒基礎(chǔ)設(shè)計(jì)曲線所選翼型參數(shù)的影響，結(jié)果表明當(dāng)采用合適的翼型為基準(zhǔn)時可較好的提高風(fēng)力機(jī)氣動性能，采用不同翼型種類所設(shè)計(jì)的翼型導(dǎo)風(fēng)筒可以不同程度的提升風(fēng)力機(jī)氣動性能。研究了風(fēng)力機(jī)翼型導(dǎo)風(fēng)筒的進(jìn)口喉部直徑比對于氣動性能的影響，結(jié)果表明在一定范圍內(nèi)，增加翼型導(dǎo)風(fēng)筒的進(jìn)口喉部直徑比能不同程度的提高風(fēng)力機(jī)的功率系數(shù)，且選擇合適進(jìn)口喉部直徑比的翼型導(dǎo)風(fēng)筒風(fēng)力機(jī)可實(shí)現(xiàn)最大功率系數(shù)提升8

3、.3％。采用不同角度及采用中間喉部位置加直線段的設(shè)計(jì)亦可較大程度的提高風(fēng)力機(jī)的功率系數(shù)。當(dāng)風(fēng)力機(jī)外加翼型導(dǎo)風(fēng)筒時，相較于無翼型導(dǎo)風(fēng)筒的風(fēng)力機(jī)可不同程度的提高其軸向速度，并可提高葉片吸力面表面與壓力面表面的壓差，更利于風(fēng)力機(jī)葉輪做功效率的提高。
　　研究了風(fēng)力機(jī)在無導(dǎo)風(fēng)筒及帶翼型導(dǎo)風(fēng)筒時的單向流固耦合，獲取風(fēng)力機(jī)在不同方案中相同工況下的應(yīng)力應(yīng)變分布，并進(jìn)行預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析。結(jié)果表明有無翼型導(dǎo)風(fēng)筒的風(fēng)力機(jī)方案在相同工況下，風(fēng)力機(jī)葉片變形