小型高速風力機的CFD流場數(shù)值模擬分析.pdf

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2、論文作者了解并愿意遵守學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定；即：■r’#’≯。j!!i堂蕁在導師的指導下創(chuàng)作完成的學位論文的知識產(chǎn)權歸西安理工大學所有，，本人今后在使用j，“。?！菽鼓虬l(fā)表該論文涉及的研究內(nèi)容時，會注明西安理工大學西安理工大學擁有學位論文的0姜oj，：立“生。，i7h：i，7毒謄≮j如下使用權，包括學?？梢员４鎸W位論丈；、可以采用影印、縮印或其他復制手段保存≥；。：。i一!#：奄一。證，t，、欠，‰弦Ii／一毒轉(zhuǎn)魯’#論

3、文爭’剪以查閱或借閱。。本人授權西安理盞大學對學位論文全部內(nèi)容編入獪開的數(shù)據(jù)庫!j，一o，；擄‰‰、s，7己。一《，一。(。。i多。。。、‘‘’#。_：r魯≯o’落進行檢索?！緦W位論文全部或部分內(nèi)容的公布包括刊登)授權西安理工大學研究生學i、一Ji’o璐募理蠢糍瓣囊耄：鄉(xiāng)黲簿麟囂瀣謄≤：怨菇囂豢凳黲蠢辮舞p善持’書二≯‘L’i中：p1√‘b、：妒t～jjti。、：：j!一：rm!。7J≯～，，7#1』’√?！?。。L_‘厶吖Ⅲ錨tp、。

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6、此，本文為設計滿足相關要求的小型風機，根據(jù)空氣動力學、流體力學以及計算流體動力學(CF9)的相關知識和軟件，在馬赫數(shù)為0294的條件下，風機翼型的氣動特性、葉片與風輪設計及風輪流場等方面進行了探索。首先，分析了航空翼型與專用翼型的特點，并選取NREL公布的S814翼型為研究對象，應用空氣動力學和CFD理論，采用RNGK—s湍流模型對風機專用翼型$814二維定常流場進行數(shù)值模擬，得到雷諾數(shù)為685X106，來流攻角為一10。“30。共21

7、種工況條件下，$814翼型的各項氣動參數(shù)和特點，為葉片幾何形狀設計提供相關重要設計參數(shù)。其次，根據(jù)相關要求，設計計算葉片重要參數(shù)；利用Wilson理論，將葉片沿葉展劃分為十個截面；利用Matlab的非線性優(yōu)化程序優(yōu)化設計了葉片截面處的扭角和弦長數(shù)據(jù)；根據(jù)$814翼型數(shù)據(jù)，進行各截面離散點坐標變換，并應用三維造型軟件Pro／e進行了葉片的設計和整個風輪的三維建模。最后，建立起風輪整個流場區(qū)域的三維模型，采用網(wǎng)格劃分模塊ICEMCFD進行網(wǎng)

8、格劃分；利用CFX軟件，應用SSTx一國湍流模型對額定工況下的風輪流場進行動態(tài)數(shù)值模擬，仿真了風輪周圍的三維流場，得到整個風輪的表面靜壓力、速度矢量及湍流度等主要氣動參數(shù)和流動狀態(tài)的規(guī)律；同時計算和分析了葉片所產(chǎn)生的功率以及葉尖速度值與設計值的誤差，基本符合設計要求；研究了風輪各個截面的的氣動性能，與二維模擬進行比對，了解了氣動性能異常的現(xiàn)象，并分析產(chǎn)生異常段的原因。通過數(shù)值模擬，可為該高雷諾數(shù)條件下風機葉片的改型設計與研發(fā)提供相應的技