變工況下大型風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪的氣動(dòng)性能預(yù)估.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，能源需求日益增大，同時(shí)，環(huán)境保護(hù)問(wèn)題也迫在眉睫。利用水平軸風(fēng)力機(jī)發(fā)電是風(fēng)能利用的主要形式。風(fēng)輪是風(fēng)力機(jī)的關(guān)鍵部件，風(fēng)力機(jī)翼型設(shè)計(jì)和風(fēng)輪的空氣動(dòng)力學(xué)研究是風(fēng)力機(jī)研究的基礎(chǔ)，風(fēng)輪的空氣動(dòng)力學(xué)研究目前主要采用旋渦誘導(dǎo)的方法進(jìn)行理論研究，CFD方法是翼型氣動(dòng)性能計(jì)算的主要途徑之一，也是風(fēng)力機(jī)專用翼型研究的主要問(wèn)題之一。 本文在簡(jiǎn)單分析了國(guó)內(nèi)外風(fēng)電開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀及風(fēng)力機(jī)翼型氣動(dòng)性能研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對(duì)幾種常用的水平軸風(fēng)力機(jī)及

2、翼型系列做了介紹。首先，針對(duì)NACA系列翼型，對(duì)風(fēng)力機(jī)翼型采用CFD方法對(duì)其氣動(dòng)特性進(jìn)行了數(shù)值模擬，得到了有意義的結(jié)論。最后，以MATLAB編程計(jì)算的方式進(jìn)行風(fēng)輪的氣動(dòng)性能預(yù)估，主要包括兩個(gè)部分：一是采用風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪的空氣動(dòng)力學(xué)動(dòng)量葉素理論進(jìn)行風(fēng)輪的氣動(dòng)性能預(yù)估;二是采用葛勞渥旋渦理論氣流誘導(dǎo)轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行風(fēng)輪的氣動(dòng)性能預(yù)估。兩種方法是對(duì)已設(shè)計(jì)好的風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪進(jìn)行空氣動(dòng)力特性預(yù)估，得到空氣動(dòng)力參數(shù)，求得風(fēng)輪的推力F、扭矩M及功率P，最后求得風(fēng)輪的