5KWH型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機葉片結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、隨著人類對能源需求的日益增長，綠色能源，尤其是風(fēng)資源越來越受到人們的關(guān)注。雖然人類對水平軸風(fēng)力發(fā)電機的研究已經(jīng)有一段時間，但是關(guān)于垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的研究還處于起步階段。本文旨在研究H型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機葉片的復(fù)合材料鋪層結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和設(shè)計，從而得到結(jié)構(gòu)更合理、質(zhì)量更輕并滿足強度要求的葉片。
　　本文采用空氣動力學(xué)相關(guān)理論對垂直軸風(fēng)機的葉片進行氣動載荷的計算，獲得不同位置的氣動力載荷，之后運用Matlab軟件對翼型剖面進行剪流分析和計算

2、，獲得最優(yōu)的剖面結(jié)構(gòu)。
　　在腹板位置優(yōu)化的基礎(chǔ)上，首先確定各角度下基本鋪層的鋪層數(shù)，再結(jié)合遺傳算法，通過 Matlab編寫程序?qū)@種結(jié)構(gòu)下的復(fù)合材料葉片鋪層順序進行優(yōu)化，最終得到最優(yōu)的葉片鋪層結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，采用這種方式的鋪層優(yōu)化對具有層壓板結(jié)構(gòu)的垂直軸風(fēng)機復(fù)合材料葉片是有效的。
　　最后，通過逐步減少單層厚度的方法使垂直軸風(fēng)機葉片具有更輕的質(zhì)量，并通過整機的有限元計算和分析，確保優(yōu)化后的葉片結(jié)構(gòu)能滿足強度要求。計算結(jié)果表