麻花型垂直轴风力机三维气动性能的数值模拟及分析

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1、学兔兔www.xuetutu.coml生甸化麻花型垂直轴风力机三维气动性能的数值模拟及分析NumericaIresearchof3DaerodynamicperformanceoftwisttypeverticaIaxiswindturbine倪佩佩，张海杰，吴国庆，王颖达NIPei．pei，ZHANGHai-jie，WUGUO．qing，WANGYing．da(南通大学机械工程学院，南通226019)摘要：为深入了解垂直轴风力机的气动性能，对垂直轴风力机叶片进行麻花型线的设计。本文通过研究不同截面、不同实度、不同叶尖速比条件下的流场结构，分析叶片与涡的

2、相互作用，结果表明不同的参数设置能有效的反映麻花型垂直轴风力机风能利用率不同的原因，可为垂直轴风力机的工程设计提供理论依据。关键词：麻花型垂直轴风力机；叶片；涡；风能利用率中图分类号：TK83文献标识码：A文章编号：1009—0134(2013)12(上)-Ol06—03Doi：10．3969／J．issn．1009-0134．2013．12(上)．300引言1三维数值模拟近年来，水平轴风力发电机因具有风能利用现代风力机通常是采用三叶片的上风或下风率高和理论研究成熟的优点成为商业化风力发电结构。风力机叶展、翼型形状与风力发电机的空的主要形式，但也存在着需

3、要偏航装置，高空维气动力特性密切相关。一台好的风力机应当尽修不便等方面的限制。而垂直轴风力机由于无需量增加升力而减小阻力，使升阻比尽量趋于最偏航装置、系统安装维修方便、结构稳定可靠、大值，以增加风力机的风能利用系数’川。由于制造成本相对较低、风能利用率高等优点，越来NACA0018翼型相对于其他翼型而言，具有较高的越受到人们的重视¨。我国风力资源季节性分布升力系数、升阻比和更好的失速性能，所以选用特点，许多专家学者投入大量人力物力来研制能NACA0018翼型。图1为基于Pro／E麻花型垂直轴够低风速启动的风力机，像聚能挡风型、升阻耦风力机模型示意图。合性

4、等风力机都是新型的低风速型风力机。从升力型垂直轴风力机的叶片模型设计及参数性能优化入手，通过对叶片进行麻花型线设计，力争找出性能最佳的麻花型风力发电机叶片，使其能够在具备高风能利用率的同时还可以在低风速下启动。另外，相对于其它种类的风力机而言，麻花型垂直轴风力机外形更加美观，点缀在城市和农图1基于ProE设计的麻花叶片村的现代建筑之间，可以美化环境。因此，麻花不同叶片数目的麻花型垂直轴风力机的设计型垂直轴风力机由于具有较高的风能利用率以及是将叶片均匀的分布于转轴四周，每个叶片的二自启动性能好的特点受到了越来越多科研人员的维截面是由相同的NACA0018维

5、翼型构成的，叶广泛关注。片自上往下均匀的转过特定的角度。收稿日期：2013-06-25基金项目：江苏省专项引导资金项目(BE2008074)；江苏省科技支撑计划项目(BE2009090)；南通大学研究生科技创新计划(YKC13016)；国家自然科学基金(61273151)作者简介：倪佩佩(1989一)，女，硕士研究生，研究方向为垂直轴风力发电机。[106]第35卷第12期2013—12(上)学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.coml訇出压系统包含以下几层界面：续”可以直接回零并重新启动自

6、动冲压过程。1)系统启动，完成自检后出现“冲床自动冲4结束语压系统”，并出现“回零”软按钮。按此按钮工普通冲床通过自动化改造，提高了企业的技作台回零，如图5Ca)所示。术装备水平，实现了冲压加工自动化，改善了劳2)待回零完成后，出现“输入起始点坐标”动者的工作环境，提高了生产效率及产品的成品(即可以不是从零点开始)如图5(b)所示。率，具有很好的经济效益和社会效益。同时，这3)点击输入数据处，出现数字键盘，可以输种自动化改造，系统结构简单，造价低，工作可入起始点坐标，如图5(c)所示。靠，具有很好的推广价值。4)输入起始点坐标后，出现输入“X向步长”、“

7、Y向步长”及“零件数”界面，如图5(d)参考文献：所示。[1】谈筱瑜．数控冲床加工工艺的改进【J】．制造技术与机5)输入X向步长、Y向步长及零件数之后，床．2003(1)：69—71．【2】张建民．机电一体化系统设计[M】．北京：高等教育出版出现运行方式选择，可“单步运行”或“连续运社．2007．行”，如图5(e)所示。【3】赵燕，周新建．可编程控制器原理与应用【M】．北京：北京大6)在运行过程中，会出现“运行中”，如图学出版社，2010．5(f)所示。【4】邓星钟．机电传动控制【M】．武汉：华中科技大学出版7)运行结束，出现“返回系统”或“回零社．20

8、03．继续”选择。选择“返回系统”，则返回到主界【5]徐仁贵．微型计算机接口技术