定槳定速型風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)的風(fēng)動(dòng)力分析.pdf

1、本文選取GCN1000S型號(hào)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)為研究對(duì)象，首先對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的基本翼型性能參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，然后利用基本翼型參數(shù)通過插值方法得到GCN1000S型號(hào)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的性能參數(shù)，并通過數(shù)值模擬方法對(duì)葉片截面翼型升阻力系數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)，得到實(shí)際可靠的機(jī)翼數(shù)據(jù)，由此建立二維計(jì)算模型。依據(jù)葉素動(dòng)量理論（BEM方法）進(jìn)行數(shù)值分析，得到風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率曲線和效率曲線。通過功率曲線與參考曲線進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)二者吻合較好，從而驗(yàn)證了模型的正確性。在此基礎(chǔ)上，

2、利用該二維模型對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)附近的流場(chǎng)進(jìn)行了計(jì)算，得到測(cè)風(fēng)儀處的流場(chǎng)速度與來流風(fēng)速存在較大差別，這些表明廠家原來將測(cè)風(fēng)儀處的風(fēng)速作為來流風(fēng)速的做法是不恰當(dāng)?shù)?，需要進(jìn)行修正。
　　為了得到測(cè)風(fēng)儀處的流場(chǎng)速度與來流風(fēng)速之間的明確關(guān)系，需要進(jìn)一步開展風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)附近流場(chǎng)分布的三維精確分析。首先，根據(jù)廠家提供的‘Solidworks-模型’導(dǎo)入風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)的幾何構(gòu)型，藉由當(dāng)前該領(lǐng)域的圓盤理論建立了流場(chǎng)分析的準(zhǔn)三維模型。在劃分恰當(dāng)?shù)碾x散網(wǎng)格后，通

3、過CFD方法進(jìn)行了求解，依次計(jì)算出在不同來流風(fēng)速條件下，風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)附近流場(chǎng)流速分布情況以及測(cè)風(fēng)儀處風(fēng)速的大小，得到該型號(hào)風(fēng)力發(fā)電機(jī)測(cè)風(fēng)儀處風(fēng)速約為來流風(fēng)速的80％左右。為了更進(jìn)一步精確地確定測(cè)風(fēng)儀處的流場(chǎng)速度與來流風(fēng)速之間的比例系數(shù)，我們基于三維CFD方法開展了風(fēng)機(jī)功率計(jì)算和繞流流場(chǎng)數(shù)值仿真，使用三種不同旋轉(zhuǎn)模型進(jìn)行數(shù)值求解，得出滑移網(wǎng)格模型預(yù)測(cè)的風(fēng)力機(jī)功率曲線結(jié)果在趨勢(shì)上更接近實(shí)測(cè)結(jié)果，確定測(cè)風(fēng)儀處的風(fēng)速與來流風(fēng)速的比值約在86％-93