風力機專用翼型及其設計分析方法研究
發(fā)布時間：2020-12-16 03:40
風機的葉片由若干翼型組成,各種具有較優(yōu)氣動性能的翼型優(yōu)化組合在一起,風輪的氣動性能才能得到最佳的發(fā)揮。所以了解和分析風機翼型的氣動特性對風機整體氣動性能系統(tǒng)分析顯得尤為必要。目前,國內(nèi)風電整機制造企業(yè)都是直接購買國外的葉片設計方案,而且在風機載荷計算過程中,企業(yè)也對風機葉片翼型的數(shù)據(jù)進行了加密處理。針對以上的問題,本論文主要針對風機新翼型及其氣動性能進行研究。論文主要研究工作包括:①分析現(xiàn)有風機翼型幾何表達方式,包括無量綱化處理、弦長、厚度、彎度等;明確論文需要分析的氣動特性參數(shù),包括升阻力特性和俯仰力矩特性,并重點探討了對風機翼型氣動特性有重要影響的失速性能。②廣泛收集和分析了現(xiàn)有的風機專用翼型,并以NACA經(jīng)典翼型在風機上的應用為基礎,對比分析了各風機專用翼型的幾何特點、氣動特性和適用機型。③對適用于風機翼型的低雷諾數(shù)翼型設計分析軟件進行研究,探討Javafoil、Profil、Xfoil軟件的優(yōu)缺點和適用范圍;并研究了國際上廣泛用于風機翼型設計分析的Xfoil軟件;利用Xfoil對瑞典航空學院研制的FFA-W3-211、FFA-W3-241和FFA-W3-301風機翼型進行氣動特...
【文章來源】：重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：75 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
996-2008全球風機總裝機容量柱狀圖
圖 1.2 1996-2008 全球風機每年新增裝機容量柱狀圖Fig1.2 Histogram of Global Wind Turbine Annual Installed Capacity發(fā)電機組是將風能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，是一個完整的風力發(fā)電通常意義上來說，一個現(xiàn)代的風力發(fā)電機組由葉片、輪轂、主、塔架、機艙和控制器等基本零部件組成。早在 14 世紀的時候來灌溉農(nóng)田。世界上第一臺已知的用來充電的風機是蘇格蘭 1887 年立起來的。1931 年，在 USSR, Yalta，世界上真正意義上發(fā)電機投入運行，塔架高達 30m, 額定功率 100kW，風能利用率現(xiàn)代風機[3]�，F(xiàn)代風機可分為兩種，垂直軸和水平軸，目前投入平軸風機�，F(xiàn)在國際上比較有名的風機制造商有丹麥 Vestas 公司國的 Enercon 公司以及美國的 GE 公司等。各國政府對風電的政策支持以及風電企業(yè)、高校、科研院所等研發(fā)投入，世界上的風電技術(shù)發(fā)展迅速，單機容量已經(jīng)達到了 大單機容量的風電機組會出現(xiàn)在市場上，目前國際上主流的風
圖 2.2 翼型的大攻角失速Fig 2.2 Airfoil Stall at Large Attack Angle離度 c ≤ 6%的薄翼型時，雷諾數(shù)較低時，薄翼緣半徑很小，即使攻角不大的時候，前緣附近后，氣流再附著于翼型表面，在分離點和再附著短，只有弦長的 2%-3%，隨著攻角增加，氣泡泡不再附著翼型表面，流體變成完全分離。產(chǎn)發(fā)生變化，使升力系數(shù)曲線斜率降低。離生在翼型相對厚度 c = 9% 12%的翼型上，特一樣，當攻角較小的時候，靠近前緣處也存在%。當攻角增加時，氣泡更短，但是變厚。到從整個翼型表面分離，升力系數(shù)達到最大后陡
【參考文獻】：
期刊論文
[1]風力機翼型摩擦阻力數(shù)值計算中不同湍流模型的比較研究[J]. 巫發(fā)明,楊從新,張玉良,趙偉國. 流體機械. 2008(12)
[2]風力機葉片翼型氣動特性數(shù)值模擬[J]. 王艷萍,唐勝利. 機電設備. 2008(03)
[3]改進的模擬退火算法在翼型設計中的應用[J]. 夏露,常彥鑫,張龍. 飛行力學. 2008(01)
[4]用ANSYS實現(xiàn)二維翼型風洞試驗數(shù)值模擬[J]. 張鵬,馬玉清. 科學技術(shù)與工程. 2008(02)
[5]基于神經(jīng)網(wǎng)絡的翼型優(yōu)化設計方法研究[J]. 朱莉,高正紅. 航空計算技術(shù). 2007(03)
[6]增加風力機葉片翼型后緣厚度對氣動性能的影響[J]. 劉雄,陳嚴,葉枝全. 太陽能學報. 2006(05)
[7]基于遺傳算法的低雷諾數(shù)高升力翼型的優(yōu)化設計[J]. 張亞鋒,宋筆鋒,張煒. 航空計算技術(shù). 2006(01)
[8]適用于風力機的新翼型氣動性能的實驗研究[J]. 葉枝全,黃繼雄,陳嚴,包能勝,霍福鵬. 太陽能學報. 2003(04)
[9]風力機新系列翼型氣動性能研究[J]. 葉枝全,黃繼雄,陳嚴,曹人靖. 太陽能學報. 2002(02)
碩士論文
[1]風力機專用新翼型及其氣動特性研究[D]. 黃繼雄.汕頭大學 2001
本文編號：2919462
【文章來源】：重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：75 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
996-2008全球風機總裝機容量柱狀圖
圖 1.2 1996-2008 全球風機每年新增裝機容量柱狀圖Fig1.2 Histogram of Global Wind Turbine Annual Installed Capacity發(fā)電機組是將風能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，是一個完整的風力發(fā)電通常意義上來說，一個現(xiàn)代的風力發(fā)電機組由葉片、輪轂、主、塔架、機艙和控制器等基本零部件組成。早在 14 世紀的時候來灌溉農(nóng)田。世界上第一臺已知的用來充電的風機是蘇格蘭 1887 年立起來的。1931 年，在 USSR, Yalta，世界上真正意義上發(fā)電機投入運行，塔架高達 30m, 額定功率 100kW，風能利用率現(xiàn)代風機[3]�，F(xiàn)代風機可分為兩種，垂直軸和水平軸，目前投入平軸風機�，F(xiàn)在國際上比較有名的風機制造商有丹麥 Vestas 公司國的 Enercon 公司以及美國的 GE 公司等。各國政府對風電的政策支持以及風電企業(yè)、高校、科研院所等研發(fā)投入，世界上的風電技術(shù)發(fā)展迅速，單機容量已經(jīng)達到了 大單機容量的風電機組會出現(xiàn)在市場上，目前國際上主流的風
圖 2.2 翼型的大攻角失速Fig 2.2 Airfoil Stall at Large Attack Angle離度 c ≤ 6%的薄翼型時，雷諾數(shù)較低時，薄翼緣半徑很小，即使攻角不大的時候，前緣附近后，氣流再附著于翼型表面，在分離點和再附著短，只有弦長的 2%-3%，隨著攻角增加，氣泡泡不再附著翼型表面，流體變成完全分離。產(chǎn)發(fā)生變化，使升力系數(shù)曲線斜率降低。離生在翼型相對厚度 c = 9% 12%的翼型上，特一樣，當攻角較小的時候，靠近前緣處也存在%。當攻角增加時，氣泡更短，但是變厚。到從整個翼型表面分離，升力系數(shù)達到最大后陡
【參考文獻】：
期刊論文
[1]風力機翼型摩擦阻力數(shù)值計算中不同湍流模型的比較研究[J]. 巫發(fā)明,楊從新,張玉良,趙偉國. 流體機械. 2008(12)
[2]風力機葉片翼型氣動特性數(shù)值模擬[J]. 王艷萍,唐勝利. 機電設備. 2008(03)
[3]改進的模擬退火算法在翼型設計中的應用[J]. 夏露,常彥鑫,張龍. 飛行力學. 2008(01)
[4]用ANSYS實現(xiàn)二維翼型風洞試驗數(shù)值模擬[J]. 張鵬,馬玉清. 科學技術(shù)與工程. 2008(02)
[5]基于神經(jīng)網(wǎng)絡的翼型優(yōu)化設計方法研究[J]. 朱莉,高正紅. 航空計算技術(shù). 2007(03)
[6]增加風力機葉片翼型后緣厚度對氣動性能的影響[J]. 劉雄,陳嚴,葉枝全. 太陽能學報. 2006(05)
[7]基于遺傳算法的低雷諾數(shù)高升力翼型的優(yōu)化設計[J]. 張亞鋒,宋筆鋒,張煒. 航空計算技術(shù). 2006(01)
[8]適用于風力機的新翼型氣動性能的實驗研究[J]. 葉枝全,黃繼雄,陳嚴,包能勝,霍福鵬. 太陽能學報. 2003(04)
[9]風力機新系列翼型氣動性能研究[J]. 葉枝全,黃繼雄,陳嚴,曹人靖. 太陽能學報. 2002(02)
碩士論文
[1]風力機專用新翼型及其氣動特性研究[D]. 黃繼雄.汕頭大學 2001
本文編號：2919462
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