实度对H型垂直轴风机转速影响的试验研究.pdf

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1、实度对H型垂直轴风机转速影响的试验研究冯潇涛，邓飞，王佳，焦力(西北工业大学航海学院，陕西西安，710072)InfluenceofSolidityontheH—typeVAWT’SRotateSpeedFENGXiao—tao，DENGFei，WANGJia，JIAOLi(NorthwesternPolytechnicalUniversity，SchoolofMarineEngineering，Xian710072，China)摘要：设计制作了一台基于NACAo015翼型的0引言变实度H型垂直轴风机模型，通过试验实际测量了H型垂直轴风

2、机在不同实度下的转速变化情况，得垂直轴风力发电机以达里厄风机为基础，将其出结论：实度对H型垂直轴风机平衡转速、启动时曲线叶片改为直线叶片[1]。在垂直轴风力发电机间、稳定状态下的波动值具有较大影响。中，H型垂直轴风力发电机是最受关注的一种。H关键词：垂直轴风机；实度；平衡转速；启动时型垂直轴风机叶片数目不同，其叶轮受力情况差异间；波动值较大，在相同负载情况下体现在转速有较大差异。中图分类号：TK83H型垂直轴风机叶片数目的变化就会引起实度的文献标识码：A变化。文章编号：1001—2257(2013)01—0007一O3参考文献[2]通过

3、数值计算方法分析了实度对Abstract：Inordertostudytheregularinflu—H型垂直轴风机功率的影响；参考文献[3]对达里enceofsolidityontheH—typeVAWT’Srotate厄风机气动设计参数进行分析，提出优化方案。目speed，thisexperimentdesignsamodeloftheH—前的H型垂直轴风机通常采用2～6片叶片]，故typeVAWTbasedontheNACA0015airfoilwhich通过测量叶片数目为2、3、4、6的叶轮转速变化，研canchangethes

4、olidity．Throughwindtunneltests究实度对风机平衡转速、启动时间以及稳定状态下whichpracticallymeasuretherevolvingspeedof波动值的影响规律，能够为其优化设计提供试验基theH—typeVAWTunderdifferentsolidity。this础。paperanalysestheinfluenceofsolidityonthebal—1试验设备与实验方法ancingspeed，thestart—uptimeandfluctuationsinsteadystateofth

5、eH—typeVAWT．1．1测试设备Keywords：VAWT，solidity；balancingspeed；风源由一台轴流式风机提供，直径为405mm，start—uptime；fluctuationsinsteadystate流量为5150m。／h；风源下游安装整流罩，以减小风能的扩散；叶轮前缘固定在距离风源0．3m处，叶轮中心与轴流式风机中心保持一致；使用风速仪测得叶轮前缘风速为1O．4m／s；转速测量由一台频率为1000Hz的高速摄像机实现。收稿日期：2012—1O一1O[11]周卫平，吴正国，唐劲松，等．SVPWM的等效算

6、法及自动化学报，2004，(4)：68—71SVPWM与SPWM的本质联系[J]．中国电机工程学报，2006，(2)：133—137．作者简介：张成(1987一)，男，江苏徐州人，硕士研究生，[12]田亚菲，何继爱，黄智武．电压空间矢量脉宽调制研究方向为永磁同步电机矢量控制；王心坚(1972一)，男，湖北武(SVPWM)算法仿真实现及分析[J]．电力系统及其汉人，讲师，工学博士，研究方向为新能源汽车电力驱动技术。《机械与电子~2013(1)·7·H1．2试验对象2．1实度对平衡转速的影响分析设计的H型垂直轴风机采用“变实度”方案，叶由图

7、2可得，240S后四组试验转速基本稳定，片数目可实现2、3、4、6四种变化，如图1所示。叶试验以280S，290S，300S三次采样结果的平均值片采用NACA0015对称翼型，弦长为76mm，翼展作为平衡转速的评价标准，由统计得出的实度与平为150mm，安装攻角为0。，叶片为铝合金材料及线衡转速的关系如图3所示，随着H型垂直轴风机实切割加工，表面经过打磨处理以提高其光滑度；叶轮度的增加，叶轮的平衡转速也逐渐增加。半径为0．2m。叶片数目与实度的关系如表1所7实度0．38实厦O．57实度0．76买度1．14图3实度与平衡转速的关系从理论上

8、分析，在不考虑叶片间气流互相干扰_]『_J的情况下，单个叶片受到的升力和阻力在切向上的人合力为：r_1iv_Fu：Fl—Fud=—JLp训。CIcLsina-寺』D硼。CdcLcosaJL其中，aarcta