300WH型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)氣動特性分析.pdf

1、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動了煤炭、石油、天然氣等常規(guī)化石燃料的大量開采與使用，不可避免帶來了環(huán)境的污染問題。面對當(dāng)前形勢，國家正在注重清潔、高效、可循環(huán)的新能源開發(fā)。我國領(lǐng)土遼闊、風(fēng)能資源豐富，利用風(fēng)能可以有效減緩化石能源帶來的環(huán)境問題。垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、無需迎風(fēng)裝置、安裝維護(hù)方便，低噪聲等優(yōu)點(diǎn)，適合安裝室外滿足居民日常生活的電力需求。目前，我國在垂直軸風(fēng)輪氣動設(shè)計方面，還不存在一套完整系統(tǒng)的設(shè)計方法，數(shù)值模擬仿真與實(shí)際的模型計算還存在

2、一定的差距，導(dǎo)致仿真出的數(shù)據(jù)主要用來定性分析風(fēng)輪的氣動特性，而不是用來定量分析并進(jìn)行風(fēng)輪設(shè)計。由于數(shù)值模擬仿真技術(shù)是利用網(wǎng)格劃分將模型微分后進(jìn)行離散化計算，因此網(wǎng)格劃分的好壞直接影響了仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性。本文針對H型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)為研究對象，基于Fluent展開網(wǎng)格劃分對垂直軸風(fēng)輪仿真效果影響的研究，并以此設(shè)計功率300W的H型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
　　本文以H型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)為研究對象，基于數(shù)值模擬仿真軟件Fluent進(jìn)行以下研

3、究：①建立風(fēng)輪2維模型，改變網(wǎng)格的疏密程度，改變?nèi)~片附近壁面Y+值，分析壁面Y+對垂直軸風(fēng)輪空氣動力學(xué)性能仿真的影響；②利用網(wǎng)格劃分對數(shù)值模擬仿真的效果分析，對H型垂直軸風(fēng)輪進(jìn)行2維建模并進(jìn)行網(wǎng)格加密處理，準(zhǔn)確地分析影響H型垂直軸風(fēng)輪氣動特性的基本參數(shù)如：葉片安裝角、葉片安裝半徑；③根據(jù)仿真得出的數(shù)據(jù)設(shè)計出：參數(shù)優(yōu)化、功率300W的H型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)；④解決風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)輪與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速匹配、風(fēng)輪啟動轉(zhuǎn)矩帶動發(fā)電機(jī)工作的問題；⑤測試功率為