一種整流增效風力機的研究.pdf

1、垂直軸風力發(fā)電機在風力發(fā)電領域里有廣泛的應用，目前的垂直軸風力發(fā)電機主要可分為兩種主要類型：一類是是利用空氣的阻力做功，典型的結構是薩瓦里歐斯型風機。另一類是利用翼型的升力做功，典型的是達里厄型風機。但是目前的垂直軸風力機由于設計結構等原因，風能利用系數(shù)普遍低于水平軸風力機。
　　為提高垂直軸風能利用系數(shù)，本文提出了一種新型垂直軸風力機模型。該模型通過風流整流裝置來調(diào)節(jié)風流方向，減小作用在風力機葉片上的阻力扭矩，并通過風流增速原理

2、提高作用在葉片上的風速，從而提高風力機的能量轉(zhuǎn)換效率。該風力機結構緊湊；采用整流罩增速，可以減小風力機組增速器的增速比，甚至可以取消增速器；風能利用系數(shù)高；具有較好的應用前景。
　　論文分析了該風力機的增效原理和影響增效性能的主要結構參數(shù)，建立了優(yōu)化結構參數(shù)的模型和優(yōu)化流程。選用Fluent軟件，完成了風力機導流板數(shù)量、葉片數(shù)量等參數(shù)對風能利用系數(shù)影響的分析研究。通過計算分析整流罩內(nèi)部風流的速度場、壓力場的分布，探討了整流裝置的增

3、效機理，證明了所提出的風力機提高風能利用系數(shù)的可行性。通過分析計算，獲得了不同導流板數(shù)量和葉片數(shù)量組合下的pCλ?曲線。在此基礎上，優(yōu)化了風力機導流板數(shù)量和葉片數(shù)量的優(yōu)化組合，結果表明：采用3葉片葉輪和6導流板的整流罩可以獲得最佳風能利用系數(shù)。
　　在上述仿真分析研究的基礎上，完成了整流式風力機組實驗樣機的設計與制造，完成了發(fā)電機的設計計算，研制出一臺整流式風力發(fā)電機組原理樣機，初步實驗表明：該樣機運行平穩(wěn)，噪聲小，轉(zhuǎn)速明顯提高。