風力機葉片設計及氣動特性分析.pdf

1、風能是一種可再生的清潔能源,風力發(fā)電在新能源和可再生能源行業(yè)中增長最快。近30年來,國際上在風能利用方面,無論是理論研究還是應用研究都取得了重大進步。葉片是風力發(fā)電機組的重要元件,也是受力最為復雜的部件,具有良好空氣動力性能的葉片是風力發(fā)電機組高效利用風能、降低整機重量、提高經(jīng)濟效益的關鍵。本課題在分析目前風力發(fā)電機組葉片設計理論的基礎上,對風力機葉片進行了氣動外形優(yōu)化設計、三維實體建模以及翼型的氣動特性分析,論文的主要研究內(nèi)容如下:1

2、、風力機葉片的設計在充分分析風力機葉片空氣動力學的基礎上,根據(jù)風力機的輸出功率,風力機的設計風速,風能利用系數(shù)以及空氣密度等風力機葉片的技術要求,采用簡化風力機葉片設計方法、Glauert設計方法和Wilson設計方法計算出了風力機葉片各個葉素截面的弦長和安裝角,并進行比較,得出Wilson設計方法比前兩種設計方法更先進、計算精度更高。由于Wilson設計方法迭代計算比較復雜,所以用MATLAB軟件編寫了Wilson設計方法的計算程序。

3、2、風力機葉片的三維實體建模利用翼型設計軟件Profili選取風力機葉片翼型NACA4412,根據(jù)風力機葉片設計的三種方法計算出葉片各個葉素截面的弦長和安裝角,獲取各個葉素截面的數(shù)據(jù),畫出各個葉素截面的二維圖,然后基于點的坐標變換求出各個葉素截面在三維坐標系中的坐標,最后用三維建模軟件Pro/Engineer對風力機葉片進行了三維實體建模。3、風力機葉片翼型的氣動特性分析根據(jù)得到的風力機葉片翼型數(shù)據(jù),利用Gambit軟件畫出翼型的基本形