小型垂直軸風力發(fā)電系統(tǒng)的研究應(yīng)用.pdf

1、風能是最具商業(yè)前景的新能源形式之一。根據(jù)Emerging Energy Research預(yù)估，在2020年之前，1MW以下中小型風電市場將呈現(xiàn)穩(wěn)定發(fā)展。至2020年，中小型將占風電市場的11％～33％。同時我國占全國土地76％的風電場都是年平均風速在3～5m/s的低速風場，而年平均風速為3～5m/s的低速風場風力小、不穩(wěn)定，宜應(yīng)用小型離網(wǎng)型風力發(fā)電機。因此，發(fā)展小型離網(wǎng)型風力發(fā)電技術(shù)也適宜我國國情，具有特別重要的意義。
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2、此背景下，論文選擇以H型垂直軸風力發(fā)電技術(shù)為對象開展了系列研究工作：(1)對比分析了不同類型風力發(fā)電技術(shù)的優(yōu)缺點和研究現(xiàn)狀；闡述了垂直軸風力發(fā)電技術(shù)的基本理論；借助空氣動力學的分析方法，給出了掃風面積、葉輪直徑、葉尖速比、葉輪實度比和攻角等的分析方法并分析了各因素對于風能利用率的影響規(guī)律；(2)基于計算流體力學原理，在fluent軟件平臺上進行了仿真研究，得到了不同葉輪直徑、實度比、安裝角、葉尖速比條件下葉輪周圍區(qū)域的壓力分布云圖、速度

3、分布云圖、葉片表面壓力系數(shù)圖及升阻比曲線圖等，并進行了數(shù)據(jù)處理，得到了不同因素對于葉輪升力系數(shù)、阻力系數(shù)、力矩系數(shù)、風能利用率的影響規(guī)律；(3)根據(jù)仿真分析結(jié)果，對1.5KW H型垂直軸風力發(fā)電機的葉輪直徑，葉片數(shù)、安裝角等葉輪結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了優(yōu)化設(shè)計；(4)確定了1.5KWH型垂直軸風力發(fā)電機機械結(jié)構(gòu)總體設(shè)計方案，利用SOLIDWORKS軟件完成了垂直軸風力發(fā)電機零件建模與整體裝配，對各機械結(jié)構(gòu)零件進行了參數(shù)設(shè)計和力學性能分析，并對整機