面元法預測MEXICO風輪三維氣動性能.pdf

1、分類號UDC工學碩士學位論文學校代碼!!!!Z密級面元法預測HEXI00風輪三維氣動性能專業(yè)名稱指導教師研究生揚州大學二。一四年五月程援一王塾士一及一一』越一一拉平一舉一籃左j李壯面元法預測MEXICO風輪三維氣動性能III摘要隨著科學技術的發(fā)展，能源需求的日益增大，環(huán)境保護問題也迫在眉睫。風能作為一種潔凈的可再生環(huán)保能源以其獨特的優(yōu)越性越來越受到社會的重視。風力機發(fā)電是利用風能的主要形式，葉片是風力發(fā)電機吸收風能的重要元件。因此，對風

2、力機葉片的氣動性能研究是當前風力機空氣動力學研究的一個熱點，也是風力機研究的基礎。風力機風輪三維流場具有低馬赫數(shù)、高雷諾數(shù)的特點，本文把風輪流場看作為有勢流場，將葉片表面和尾跡視為有勢流場的邊界，采用速度勢方程作為流動控制方程，采用面元法進行求解，建立了水平軸風力機三維氣動性能計算的模型，并編制了面元法計算程序，對MEXICO風輪5種風速的軸向入流工況進行氣動性能預測，分析了葉片截面的壓力系數(shù)、法向力和切向力。葉片徑向25％、35％、6

3、0％、82％、92％五個截面的氣動性能與實驗結果對比，低風速工況下壓力系數(shù)吻合程度要好于高風速工況；隨風速的增加，壓力面最大壓力所處的位置向尾緣移動，而吸力面最低壓力所處的位置向前緣移動。在同一工況下，葉尖處的壓力系數(shù)比葉根處的更接近實驗值。葉片上的軸向力沿翼展方向基本呈現(xiàn)遞增的變化規(guī)律，各截面上的軸向力在低風速時小于實驗結果，風速較大時大于實驗結果；而切向力變化較平緩，但沿翼展方向大致呈現(xiàn)遞減的變化趨勢。相同截面上軸向和切向力均隨來流