小型S型風力機氣動特性的分析及整機設計.pdf

1、隨著常規(guī)能源的日益匱乏，風能作為清潔能源，其具有儲量大、可循環(huán)利用、沒有污染等優(yōu)勢，而得到了人們的普遍關注。S型(Savonius)風輪具有較低的啟動風速、轉矩大等特點，顯示出了較好的應用前景。但是目前對其結構和氣動性能的優(yōu)化研究尚不完善，并不能發(fā)揮其最佳的性能。在此背景下，本文選擇以50瓦小型風力發(fā)電機為研究對象，運用數(shù)值模擬與實驗研究相結合的方法，對S型風力機氣動性能進行了研究。
　　本研究主要內容包括：⑴對比分析了風力發(fā)電技

2、術的發(fā)展與研究現(xiàn)狀，并在垂直軸風力機的基本理論的基礎上，對掃風面積、葉輪直徑、葉尖速比、葉輪實度比和力矩系數(shù)等的分析方法進行了理論闡述，這為設計50瓦風力機的結構參數(shù)如重疊比、葉輪直徑、葉片數(shù)目對于風能轉化率的影響提供了理論的支持。⑵基于fluent仿真的軟件的平臺上分別進行了重疊比、葉片數(shù)目及直徑的改變對風輪氣動性能的影響的仿真研究。當重疊比分別為0與1/6時，研究了兩個葉片在一個周期內的轉動角度與力矩系數(shù)的關系；其次通過分析風輪周圍