新型組合式垂直軸風力機的優(yōu)化設計.pdf

1、風能是發(fā)展最快的可再生能源，是新能源的主要方向，具有廣闊的應用前景。風力機是風能利用的主要形式，風力機的兩種基本形式是水平軸風力機和垂直軸風力機。目前，水平軸風力機應用最為廣泛，但是垂直軸風力機憑借自己的特性，也被人們更加重視。
　　 垂直軸風力機分為升力型和阻力型，升力型風機效率高但一般不能自啟動，阻力型風機效率低但易啟動。根據(jù)兩種不同類型垂直軸風力機各自的特點，本文設計制作了一種由Darrieus風力機和Savonius風力

2、機組成的新型組合式垂直軸風力機，并對其進行了數(shù)值模擬和吹風實驗，具體工作和成果如下:
　　 1、對組合式垂直軸風力機中的Darrieus風力機和Savonius風力機的參數(shù)進行了優(yōu)化選擇，確定了結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化方案，并計算確定了組合式風力機的尺寸參數(shù)，依據(jù)尺寸參數(shù)設計制作了由超越離合器作為連接件的組合式風力機模型。
　　 2、采用Spalart-Allmaras湍流模型對設計制作的Darrieus風力機選取的NACA001

3、5翼型進行了二維穩(wěn)態(tài)的數(shù)值模擬，分析了該翼型的氣動特性。并與參考文獻的實驗數(shù)據(jù)對比，驗證了模擬的準確性。
　　 3、采用k-epsilon湍流模型，利用滑移網(wǎng)格技術(shù)對制作的風力機模型有無Savonius風力機的兩種情況進行了非定常的二維和三維數(shù)值模擬，模擬結(jié)果表明，三維模擬由于葉尖損失等因素，其風能利用率低于二維模擬，加裝Savonius風力機后，其風能利用率，輸出功率略有降低，但其轉(zhuǎn)矩增大，并計算了兩種情況下的扭矩和風能利用率