鏈傳動(dòng)式風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置流場(chǎng)數(shù)值模擬研究.pdf

1、近年來(lái),為了應(yīng)對(duì)能源挑戰(zhàn),風(fēng)力機(jī)技術(shù)的研究和應(yīng)用日新月異,不僅傳統(tǒng)風(fēng)力機(jī)獲得了很大的提升,新型風(fēng)力機(jī)也不斷地涌現(xiàn)。新型風(fēng)力機(jī)可以應(yīng)用于一些不太適合使用傳統(tǒng)風(fēng)力機(jī)的場(chǎng)合,因而也受到研究人員的重視。本課題研究的鏈傳動(dòng)式風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置是一種全新款式的風(fēng)力機(jī)。文中首先對(duì)新裝置的特點(diǎn)及工作原理進(jìn)行了全面介紹與深入分析,并與傳統(tǒng)的水平軸風(fēng)力機(jī)和垂直軸風(fēng)力機(jī)做了對(duì)比,目的是找到新裝置的特征為后面的數(shù)值模擬打下基礎(chǔ)。推動(dòng)風(fēng)力機(jī)技術(shù)的發(fā)展,離不開(kāi)理論、實(shí)驗(yàn)

2、和數(shù)值計(jì)算方面的研究。本文在前人實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)之上,著重研究新型風(fēng)力機(jī)整機(jī)的流場(chǎng)特性。首先利用商用有限元軟件ANSYS,模擬計(jì)算了運(yùn)行中新型風(fēng)力機(jī)柔性葉片的形狀;然后把變形后的葉片的幾何形狀輸入GAMBIT軟件建模,最后用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)商用軟件FLUENT來(lái)模擬風(fēng)力機(jī)的流場(chǎng)。得到了新型風(fēng)力機(jī)的流速矢量場(chǎng),靜壓、動(dòng)壓和全壓場(chǎng),以及流線(xiàn)圖譜,并計(jì)算出了某一選定工況下的升力和阻力。在此基礎(chǔ)上,對(duì)新型風(fēng)力機(jī)的外流場(chǎng)作了初步的研究,找到了它的一些

3、流動(dòng)特點(diǎn),并從流場(chǎng)的角度解釋了該新型風(fēng)力機(jī)在實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出來(lái)的一些特性。展示出數(shù)值模擬的獨(dú)有價(jià)值。最后還嘗試從流場(chǎng)的角度來(lái)完善該風(fēng)力機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),使其有更好的流動(dòng)特性,進(jìn)一步提高它的動(dòng)力性能。研究表明,數(shù)值模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)一致,證明選用的技術(shù)方案是正確的,數(shù)值模擬研究的方法是可行的。數(shù)值模擬的結(jié)果豐富了本課題研究的鏈傳動(dòng)式風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置的認(rèn)識(shí),增加了對(duì)其工作原理的理解。本文的工作成果可以為鏈傳動(dòng)式風(fēng)能轉(zhuǎn)換裝置的進(jìn)一步的研究和開(kāi)發(fā)打下基礎(chǔ)。