風(fēng)力機(jī)葉片的氣動(dòng)性能分析與優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、目前世界各國都面臨著能源匱乏和環(huán)保方面的壓力，尋求和開發(fā)可再生綠色資源成為了當(dāng)今世界的焦點(diǎn)。風(fēng)能是一種取之不盡、用之不竭的可再生的能源，無論對保護(hù)環(huán)境還是改善能源結(jié)構(gòu)方面都有著重要意義，故開發(fā)風(fēng)能利用有著巨大的發(fā)展?jié)摿蛷V闊的應(yīng)用前景。開發(fā)風(fēng)能的重點(diǎn)是利用風(fēng)力機(jī)把風(fēng)能轉(zhuǎn)換成電能。葉片是風(fēng)力機(jī)最為關(guān)鍵的構(gòu)件之一，其設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)系著風(fēng)能的利用效率和風(fēng)力發(fā)電的經(jīng)濟(jì)效益，故風(fēng)力機(jī)葉片氣動(dòng)性能的設(shè)計(jì)是非常重要的課題。
　　本文利用目前普

2、遍采用的風(fēng)力機(jī)葉片優(yōu)化設(shè)計(jì)方法Wilson方法，通過Matlab軟件編制葉片氣動(dòng)設(shè)計(jì)應(yīng)用程序，為方便葉片的加工和安裝對其扭角和弦長進(jìn)行了修正，并利用Solidworks軟件進(jìn)行風(fēng)力機(jī)葉片的三維實(shí)體建模。利用Gambit軟件對單個(gè)葉片建立內(nèi)外流場模型，并采用Size Function（尺寸函數(shù)）進(jìn)行網(wǎng)格劃分，通過檢查面和體的網(wǎng)格質(zhì)量EquiAngle Skew均達(dá)到0.79以上，網(wǎng)格質(zhì)量符合要求。設(shè)置邊界條件后將保存輸出的文導(dǎo)入到FLUE

3、NT中，模擬和分析葉片在不同湍流模型和不同來流風(fēng)速下的流場情況，通過輸出的速度矢量圖、靜態(tài)壓強(qiáng)圖和力矩，計(jì)算出葉片的輸出功率和風(fēng)能利用系數(shù)，可清晰看出葉片不同狀態(tài)下的風(fēng)能利用效率。鑒于目前的葉片均是采用航空翼型，風(fēng)能利用率較低，利用集成設(shè)計(jì)理論設(shè)計(jì)出的新葉片，在12m/s的額定風(fēng)速下分別對新舊葉片進(jìn)行了氣動(dòng)性能分析，對其輸出的曲線圖和流場進(jìn)行分析和計(jì)算得知，經(jīng)集成設(shè)計(jì)的葉片風(fēng)能利用率可達(dá)到0.361，輸出功率達(dá)到1.49MW，與1.5M