300WH型垂直軸風力發(fā)電機氣動特性分析.pdf

1、經(jīng)濟的發(fā)展帶動了煤炭、石油、天然氣等常規(guī)化石燃料的大量開采與使用，不可避免帶來了環(huán)境的污染問題。面對當前形勢，國家正在注重清潔、高效、可循環(huán)的新能源開發(fā)。我國領土遼闊、風能資源豐富，利用風能可以有效減緩化石能源帶來的環(huán)境問題。垂直軸風力發(fā)電機具有結構簡單、無需迎風裝置、安裝維護方便，低噪聲等優(yōu)點，適合安裝室外滿足居民日常生活的電力需求。目前，我國在垂直軸風輪氣動設計方面，還不存在一套完整系統(tǒng)的設計方法，數(shù)值模擬仿真與實際的模型計算還存在

2、一定的差距，導致仿真出的數(shù)據(jù)主要用來定性分析風輪的氣動特性，而不是用來定量分析并進行風輪設計。由于數(shù)值模擬仿真技術是利用網(wǎng)格劃分將模型微分后進行離散化計算，因此網(wǎng)格劃分的好壞直接影響了仿真結果的準確性。本文針對H型垂直軸風力發(fā)電機為研究對象，基于Fluent展開網(wǎng)格劃分對垂直軸風輪仿真效果影響的研究，并以此設計功率300W的H型垂直軸風力發(fā)電機。
　　本文以H型垂直軸風力發(fā)電機為研究對象，基于數(shù)值模擬仿真軟件Fluent進行以下研

3、究：①建立風輪2維模型，改變網(wǎng)格的疏密程度，改變?nèi)~片附近壁面Y+值，分析壁面Y+對垂直軸風輪空氣動力學性能仿真的影響；②利用網(wǎng)格劃分對數(shù)值模擬仿真的效果分析，對H型垂直軸風輪進行2維建模并進行網(wǎng)格加密處理，準確地分析影響H型垂直軸風輪氣動特性的基本參數(shù)如：葉片安裝角、葉片安裝半徑；③根據(jù)仿真得出的數(shù)據(jù)設計出：參數(shù)優(yōu)化、功率300W的H型垂直軸風力發(fā)電機；④解決風力發(fā)電機風輪與發(fā)電機轉(zhuǎn)速匹配、風輪啟動轉(zhuǎn)矩帶動發(fā)電機工作的問題；⑤測試功率為