新型組合式垂直軸風(fēng)力機的優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、風(fēng)能是發(fā)展最快的可再生能源，是新能源的主要方向，具有廣闊的應(yīng)用前景。風(fēng)力機是風(fēng)能利用的主要形式，風(fēng)力機的兩種基本形式是水平軸風(fēng)力機和垂直軸風(fēng)力機。目前，水平軸風(fēng)力機應(yīng)用最為廣泛，但是垂直軸風(fēng)力機憑借自己的特性，也被人們更加重視。
　　 垂直軸風(fēng)力機分為升力型和阻力型，升力型風(fēng)機效率高但一般不能自啟動，阻力型風(fēng)機效率低但易啟動。根據(jù)兩種不同類型垂直軸風(fēng)力機各自的特點，本文設(shè)計制作了一種由Darrieus風(fēng)力機和Savonius風(fēng)力

2、機組成的新型組合式垂直軸風(fēng)力機，并對其進(jìn)行了數(shù)值模擬和吹風(fēng)實驗，具體工作和成果如下:
　　 1、對組合式垂直軸風(fēng)力機中的Darrieus風(fēng)力機和Savonius風(fēng)力機的參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化選擇，確定了結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化方案，并計算確定了組合式風(fēng)力機的尺寸參數(shù)，依據(jù)尺寸參數(shù)設(shè)計制作了由超越離合器作為連接件的組合式風(fēng)力機模型。
　　 2、采用Spalart-Allmaras湍流模型對設(shè)計制作的Darrieus風(fēng)力機選取的NACA001

3、5翼型進(jìn)行了二維穩(wěn)態(tài)的數(shù)值模擬，分析了該翼型的氣動特性。并與參考文獻(xiàn)的實驗數(shù)據(jù)對比，驗證了模擬的準(zhǔn)確性。
　　 3、采用k-epsilon湍流模型，利用滑移網(wǎng)格技術(shù)對制作的風(fēng)力機模型有無Savonius風(fēng)力機的兩種情況進(jìn)行了非定常的二維和三維數(shù)值模擬，模擬結(jié)果表明，三維模擬由于葉尖損失等因素，其風(fēng)能利用率低于二維模擬，加裝Savonius風(fēng)力機后，其風(fēng)能利用率，輸出功率略有降低，但其轉(zhuǎn)矩增大，并計算了兩種情況下的扭矩和風(fēng)能利用率