垂直軸柱狀葉片風力機的研究.pdf

1、隨著全球能源消耗的不斷攀升，風力發(fā)電技術正在被大量的研發(fā)應用。在風力發(fā)電技術中，風力機的性能決定了風能被吸收和轉換能力。而葉片作為風力機的關鍵零部件，其設計制造的好壞直接關系到風力機的效率和使用壽命。鑒于傳統(tǒng)的風力機葉片制造成本過高，且與現(xiàn)代風力機對翼型性能上的要求并不完全匹配等問題，本文研究了一種新型葉片的垂直軸風力機，以解決社會發(fā)展對經(jīng)濟高效的新型風機的迫切需求。
　　本文將Magnus效應應用到了風機翼型的設計之中，提出了一

2、種垂直軸柱狀葉片風力機的設計思想，并建立了柱狀葉片風力機的數(shù)學模型，分析了這種新型風力機的工作原理；同時，詳細分析研究了柱狀葉片的氣動性能，通過對葉片所處壓力場和速度場的分析以及在不同的周速比和雷諾數(shù)下葉片升阻力系數(shù)變化規(guī)律的研究，得出了葉片氣動性能的影響因素，并得到了在不同工況下的最大升阻比；設計了葉片的氣動性能實驗，對仿真結果進行了部分驗證；進行了柱狀葉片風力機整機的氣動性能仿真，初步計算結果表明，風力機的風能利用率得到了一定程度的

3、提高。
　　本文突破了傳統(tǒng)，將風力機的葉片翼型設計為圓柱形，此舉不僅提高了葉片的氣動性能，同時大大降低了風機的制造維護成本；在整機的設計中，令柱狀葉片繞自身的安裝位置做旋轉運動，通過電機轉換葉片的旋轉方向，并在理論上計算了葉片切換旋轉方向的位置，使風力機能夠在升力的作用下持續(xù)高效的運轉，由于柱狀葉片產(chǎn)生了較大的升力和較高升阻比，從而得到了相對較大的驅動力矩，為整機的風能利用率的提高奠定了基礎。
　　綜上所述，論文提出了一種嶄