葉尖小翼對風(fēng)力機(jī)流場及振動特性的影響研究.pdf

1、風(fēng)能是新能源中十分重要的一種，其總量巨大，綠色無污染，也是近幾年發(fā)展十分迅速且極具利用價值的一種。但風(fēng)力發(fā)電與傳統(tǒng)發(fā)電相比，其制造成本高且效率低下，提高發(fā)電效率一直是現(xiàn)代風(fēng)力機(jī)理論不斷探索的方向。因此，本文以10kw水平軸風(fēng)力機(jī)為研究對象，運用Fluent對帶不同尺寸的平板小翼風(fēng)力機(jī)進(jìn)行數(shù)值模擬，分析不同的葉尖小翼對風(fēng)力機(jī)的流場特性及振動特性的影響，得出帶小翼風(fēng)力機(jī)功率放大特性機(jī)理。本文主要研究內(nèi)容有：
　　1．基于Ansys W

2、orkbench平臺，運用Fluent模塊對有無小翼風(fēng)力機(jī)進(jìn)行數(shù)值模擬，將直葉片與帶小翼葉片的風(fēng)力機(jī)進(jìn)行對比，研究其速度場、壓力場及葉尖繞流對于風(fēng)力機(jī)功率的影響，得出帶小翼風(fēng)力機(jī)功率放大特性的機(jī)理。對不同的帶小翼的風(fēng)力機(jī)葉片在不同速度場下進(jìn)行數(shù)值模擬，找出功率放大特性最優(yōu)的葉片。
　　2．對有無小翼的風(fēng)力發(fā)電機(jī)單葉片進(jìn)行模態(tài)分析及單向流固耦合下的預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析，得出各葉片的固有頻率及各階模態(tài)振型下的最大變形量和最大預(yù)應(yīng)力，結(jié)果表明

3、葉片加小翼及所加小翼的尺寸對葉片最大變形量和最大預(yù)應(yīng)力的影響大于單向耦合風(fēng)壓預(yù)應(yīng)力對葉片的影響。
　　3．基于Workbench平臺，運用Fluent模塊與Transient Strural模塊對有無小翼葉片進(jìn)行雙向耦合分析，獲取葉片與流場的動態(tài)響應(yīng)特性，分析葉尖小翼對風(fēng)力機(jī)雙向耦合振動特性的影響。
　　本文為添加葉尖小翼對小型風(fēng)力機(jī)氣動性能及振動特性的影響提供了有效的參考方法，所得結(jié)果對于帶小翼風(fēng)力機(jī)葉片的設(shè)計和安全穩(wěn)定運