對稱導流板對直葉片垂直軸風力機氣動性能影響數值研究.pdf

1、升力型垂直軸風力機的工作原理與水平軸風力機的工作基本原理相同，相較于水平軸風力機、具有結構簡單，無需對風等優(yōu)點。由于葉片約有半周期處于尾流中，使得風力機的整體效率較低，相對于水平軸風力機其應用較少，對其流動機理的理論研究也較為滯后。近年來，隨著多流管理論和數值模擬等研究手段的進步，垂直軸風力機的研究越來越受到重視。在風力機外圍安裝導葉、擋板等輔助機構，能夠有效改善垂直軸風力機的氣動特性。進一步研究分析整流擋板等輔助機構對風輪流場的影響機

2、理，對于升力型垂直軸風力機的研究開發(fā)，意義重大。
　　本文利用滑移網格技術，RNG k-ε紊流模型對垂直軸風力機進行二維數值模擬研究。從微觀和宏觀角度分析討論導流對直葉片升力型垂直軸風力機葉片和葉輪流場，壓差分布、力矩輸出等方面的變化，探索提高風力機整體氣動性能的有效途徑。
　　(1)本文首先從理論角度分析了直葉片升力型垂直軸風力機的工作原理。介紹數值模擬過程中運用到的物理模型、湍流模型、邊界設置等計算方法。利用數值計算結果

3、對單個葉片、葉輪的速度場、壓力分布和輸出轉矩等流場特性進行系統(tǒng)理論分析。研究不同轉速條件下（葉尖速度比），風輪的輸出力矩，探索最佳運行工況，最后確定風力機的旋轉速度為150r/min，葉尖速比為1.96。同時，與同類型垂直軸風力機的實驗數據對比分析表明，數值模擬技術可行、精度可靠。
　　(2)對安裝導流板前后的升力型垂直軸風力機進行數值模擬計算。分析導流板對風力機內外流場的影響。在同一工況下從葉輪速度場分布、單個葉片壓力場分布、葉