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1、动态失速模型的研究及其在性能预测中的应用上海交通大学硕士学位论文动态失速模型的研究及其在性能预测中的应用姓名:查顾兵申请学位级别:硕士专业:@指导教师:杜朝辉@上海交通大学硕士学位论文摘要动态失速模型的研究及其在性能预测中的应用摘要风能作为一种取之不尽、用之不竭的新型能源具有良好的应用前景和开发潜力。我国的风能资源比较丰富,大力发展风电符合我国确立的可持续性发展的战略要求。近年来,将空气动力学的理论应用于风力机设计的研究逐步深入,计算机技术和计算流体力学的发展为提高水平轴风力机研究水平提供了有利条件。风力机的气动性能预测是风力机研究者面临的最困难的工作之一,
2、也是风力机设计的必要步骤。准确预测直接影响到风力机的工作寿命及经济成本。自然界风的不稳定性及叶片流场的三维特性在一定程度上都增加了风力机气动性能预测的难度。本文的工作如下:1.分析L-B(Leishman-Beddoes)动态失速模型,结合Du-Selig静态失速模型中对分离点三维修正的方法,进行三维旋转修正,编写相应的计算程序。计算翼型S809在不同平均攻角不同缩减频率下的动态失速性能,并与实验数据进行比较。2.将以上的L-B动态失速模型耦合进课题组水平轴风力机气动性能预测程序中,对美国可再生能源实验室的水平轴风力机在不同偏航角I上海交通大学硕士学位论文摘
3、要度下的气动性能进行预测,并实验数据进行比较。3.采用多流管模型对垂直轴风力机气动性能进行预测,利用多流管模型计算某公司的垂直轴风力机气动特性。并对多流管模型进行修正,改善收敛性能。4.基于垂直轴风力机的运行原理,有效攻角沿不同周向位置变化,对多流管模型利用动态失速模型进行修正,并对Sandia国家实验室17m垂直轴风力机进行气动性能预测,并与实验数据进行对比。关键词:有效攻角,动态失速,Leishman-Beddoes模型,多流管模型II上海交通大学硕士学位论文ABSTRACTResearchandApplicationofDynamicalStallMo
4、delinWindTurbineABSTRACTThedevelopmentofwindenergyintheworldenergyisflourishing.Itisakindofcleanandrenewableenergy.ThereisconsiderablewindenergyresourceinChinaandthedevelopmentofwindenergysatisfieswiththedevelopmentstrategy.Althoughthereareexcitingnewdevelopment,particularlyCFDandt
5、heoryofaerodynamics,theaerodynamicperformancepredictionisstilloneofthechallengesTheperformancepredictionisnecessarytodeterminethecapabilityoftherotorandthecostofthewindturbine.Howevertheaerodynamicsofwindturbineisextremelycomplicated,duetotheunsteadyofwindandthreedimensionaleffects
6、ofwindturbineMaincontentsofthisthesisaredescribedasthefollowing:1TheLeishman-BeddoesL-BdynamicstallmodelhasbeencombinedwithDu-Seligstaticstallmodeltomodifytheflowseparationpoint.Ithasbeenconsideredthreedimensionalandrotatingeffects.Thenthemodelisusedtopredicttheaerodynamiccharacter
7、isticsoftheS809aerofoilunderIII上海交通大学硕士学位论文ABSTRACTdifferentreducedfrequencykanddifferentaverageangleofattack.Theresultsarecomparedwiththeexperimentdata2TheL-BmodelhasbeenusedincalculatingtheNRELphaseVIwindturbinetoimprovetheresultsunderyawedflowcondition.Theresultsarecomparedwitht
8、heexperimentdata3Thedouble
