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文檔簡介
1、隨著可再生能源使用的發(fā)展,風電已成為世界上最為主要的能源輸出之一,其重要性也受到日益重視。葉片是風力機的一個重要的組成部分,它的形狀對風力機吸收風能的效率起著至關重要的作用。本課題以廈門市人事局留學人員回國擇優(yōu)資助項目《垂直軸微風風力發(fā)電系統(tǒng)的設計》為背景,主要研究小型家用垂直軸風力發(fā)電機葉片的設計,優(yōu)化及計算機模擬。主要研究成果如下: 1.風力機葉片的設計 (1)探討葉片設計的通用方法。綜合國內外多種葉片設計方法,整理
2、現有葉片設計模型理論,得出一種簡單有效的、非傳統(tǒng)形狀的風力機葉片的設計方案。利用機械設計軟件CATIA對葉片的形狀建模,在流體工程模擬軟件FLUENT中對其進行模擬分析。 (2)葉片精確的實體建模仿真。以輸出電功率P=80w為目標,以傳統(tǒng)的Savonius型風力機葉片為基礎,通過曲面功能強大的CATIA作為曲面建模工具對風力機葉片的形狀進行設計。對于復雜葉片,可以通過確定關鍵點的方法來定義葉片的邊界曲線,為葉片進一步的動力學分析
3、奠定基礎。該建模方法可以為扭曲的螺旋形Savonius型風力機葉片和其他復雜實體精確建模提供參考。這個方法適用于各種特殊形狀的風力機葉片的設計,使用范圍廣,能夠提高葉片設計方法的通用性。 2.葉片的動力學特性分析 建立風洞模型,完全模擬接近真實風況下葉片周圍的空氣流動。并且運用流體工程模擬軟件FLUENT采用有限元方法進行模擬分析,對優(yōu)化前后的葉片進行二維及三維分析,得到葉片周圍流體的速度矢量分布及葉片表面各處的壓力及應
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