高密實(shí)度H型風(fēng)力機(jī)流場(chǎng)及性能的數(shù)值研究.pdf

1、H型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)是風(fēng)能發(fā)電機(jī)械的一種重要形式，目前正處于研究開(kāi)發(fā)階段。本文首先對(duì)影響風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)性能的參數(shù)進(jìn)行分析，并采用流管模型對(duì)3.5kw風(fēng)力機(jī)的氣動(dòng)特性進(jìn)行了預(yù)測(cè);然后采用數(shù)值計(jì)算方法對(duì)風(fēng)力機(jī)在不同葉片數(shù)下的氣動(dòng)性能進(jìn)行了模擬對(duì)比;研究了風(fēng)力機(jī)三維葉尖尾流場(chǎng)特征、葉片風(fēng)能轉(zhuǎn)換能力的大小;最后分析了變安裝槳矩角下風(fēng)力機(jī)的氣動(dòng)特性。
　　研究結(jié)果表明:高密實(shí)度H型風(fēng)力機(jī)的最佳葉尖速比較低，工作范圍較窄，其翼型容易產(chǎn)生失速;通過(guò)

2、數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)比較發(fā)現(xiàn)，SSTk-ω模型能夠較好的預(yù)測(cè)風(fēng)力機(jī)在設(shè)計(jì)工況下的氣動(dòng)性能;對(duì)風(fēng)力機(jī)的二維數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn)，葉片在上游（θ=90°附近）的氣動(dòng)性能對(duì)整個(gè)風(fēng)力機(jī)的性能起決定作用;葉片數(shù)的增加導(dǎo)致流場(chǎng)復(fù)雜，葉片的內(nèi)外壓差逐漸減小，從而使得整體功率系數(shù)下降;尾流場(chǎng)流向速度恢復(fù)至來(lái)流速度的距離隨葉片數(shù)的增加而減小了28.1％;對(duì)風(fēng)力機(jī)的三維數(shù)值預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)，風(fēng)力機(jī)葉尖尾流存在著非對(duì)稱(chēng)性，低葉尖速比工況下非對(duì)稱(chēng)性更為明顯，容易產(chǎn)生葉尖渦流;沿