垂直轴风力机翼型研究现状及对策.pdf

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1、专题论述现代制造工程(ModernManufacturingEngineering)2013年第10期倡垂直轴风力机翼型研究现状及对策1,2,3312,323曹阳,李巧梅,李小宁,吴国庆,朱维男,曹艳华(1南京理工大学机械工程学院,南京210094;2江苏省风能应用技术工程中心,南通226019;3南通大学机械工程学院,南通226019)摘要:垂直轴风力发电机(简称垂直轴风力机)无需偏航装置,结构简单,维护方便,成本低,发展前景广阔。介绍了垂直轴风力机的种类,阐述了垂直轴风力机翼型的设计方法、气动性能、翼型分析和设计常用软件以及国内外翼型研究现状,总结了垂直轴

2、风力机叶片翼型研究中存在的问题,并提出相应的对策,对垂直轴风力机的发展给出了一些建议。关键词:垂直轴风力发电机;翼型;叶片;气动性能中图分类号:TK83 文献标志码:A文章编号:1671—3133(2013)10—0134—05ResearchstatusandcountermeasuresonVAWTairfoilprofile1,2,3312,323CaoYang,LiQiaomei,LiXiaoning,WuGuoqing,ZhuWeinan,CaoYanhua(1SchoolofMechanicalEngineering,NanjingUniversi

3、tyofScienceandTechnology,Nanjing210094,China;2JiangsuEngineeringResearchCenterofWindEnergyApplication,Nantong226019,Jiangsu,China;3SchoolofMechanicalEngineering,NantongUniversity,Nantong226019,Jiangsu,China)Abstract:VerticalAxisWindTurbine(VAWT)hastheadvantagesofeasymaintenance,lowc

4、ost,withoutyawdeviceandbroadprospect.Introducesthetype,windairfoildesignmethod,thepneumaticperformanceandcommonlyusedsoftwaresofverticalaxiswindturbine,aswellasdomesticandforeignairfoilresearchstatus.Alsosummarizestheproblemsexistingintheresearchoftheverticalaxiswindturbineairfoilpr

5、ofile,andputsforwardsomecorrespondingmeasures.Finally,somesuggestionsonverticalaxiswindturbinedevelopmenthavebeenpresented.Keywords:VAWT;airfoilprofile;blade;pneumaticperformance风力机有不受风向影响,无需偏航装置;发电机可置0 引言于地面或塔架底部,安装维护方便,制造和运营维护[3-5]据世界风能协会报道:2011年风电工业新增加的装成本较低;噪声较小等优点。因此,国内外学者对[1]机

6、容量超过41000MW,总装机容量已达238000MW。垂直轴风力发电技术进行了深入研究,其中最关键的[2]中国可再生能源学会公布的数据显示:2011年中国是对垂直轴风力机翼型的研究。新增风电机组为11409台,装机容量为17630.9MW,1 垂直轴风力机常见类型累计装机总容量为62364.2MW,年增长39.4%。中国已成为世界风能市场的领军者。根据驱动垂直轴风力机转动的气动力的不同,垂当前,风力发电机主要有水平轴和垂直轴两大直轴风力机可分为三类:阻力型风力机、升力型风力类。水平轴风力发电机的研究起步较早,技术成熟,机和升阻混合型风力机。是目前风力发电机的

7、主流,但是由于水平轴风力机自1.1 阻力型风力机身固有的一些特点(如启动风速高,叶片受力情况复目前阻力型垂直轴风力机的种类主要有S型、风杂,需要偏航系统对风,机舱在塔架顶部不易维修,只杯型、平板型和马达拉斯型等。典型的结构是S型,适用于空旷地带等),使得水平轴风力机的制造成本其优点是启动转矩较大,缺点是由于围绕着风轮产生和运营维护成本较高。与水平轴风力机相比,垂直轴不对称气流,从而对风力机产生侧向推力,因此更易倡国家自然科学基金项目(61273151);南通市科技局应用研究计划项目(BK2011027)134曹阳,等:垂直轴风力机翼型研究现状及对策2013年第

8、10期[9]产生振动,同时迎风面积大,

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