低風速H型垂直軸風力機葉片翼型研究.pdf

1、隨著環(huán)境污染的日益加劇，風能已經成為當今世界最重要的可再生能源之一?，F(xiàn)代風力機大體上可分為兩類，分別是水平軸風力機和垂直軸風力機。鑒于直葉片垂直軸風力機具有無需對風裝置，葉片加工簡單以及相對簡單的外形和結構等優(yōu)點，近年來對這種風力機的研究越來越深入。直葉片垂直軸風力機目前面臨的主要問題是改善翼型的氣動性能和風力機的自啟動困難，因此研究適合垂直軸風力機的翼型和增強垂直軸風力機的自啟動能力，對提高垂直軸風力機的風能利用率具有重要意義。

2、>　　本文利用低雷諾數二維翼型分析程序XFLR并結合翼型失速后性能預測模型Viterna-Corrignan對垂直軸風力機常用的NACA系列翼型族進行數值模擬，研究了雷諾數、厚度和彎度對翼型氣動性能的影響。數值研究結果表明，增大雷諾數，合理選擇翼型的厚度和彎度可以提高翼型的氣動性能。運用復合形法，以翼型的最大升力系數，最大升阻比和失速攻角的代數和為目標函數，對垂直軸風力機常用的NACA0015翼型進行了優(yōu)化設計，得到一種適合低風速垂直軸

3、風力機的新翼型。針對垂直軸風力機的自啟動問題，本文在總結現(xiàn)有的葉片結構設計方案的基礎上，提出了一種葉片加裝襟翼的方案，并且推導了帶襟翼的風力機啟動數學模型和襟翼閉合條件。
　　設計并加工了垂直軸風力機實驗臺，測試了具有 NACA0015翼型葉片和優(yōu)化翼型葉片的風力機的工作性能，研究了葉片前緣粗糙度對風力機性能的影響。同時，驗證了葉片加裝襟翼方案的可行性。實驗研究表明，前緣粗糙度增大一定程度上提高了垂直軸風力機的啟動性能，但降低了風