风力发电机叶片设计与气动性能仿真研究_图文

1、 能逸研宛喜卵国-24研究与探讨张果宇等.风力发电垫叶片设计与气动性能仿真研究受力力矩。NACA4412翼型单叶片旋转力矩为为270068.18Nm。根据计算公式:N=Mw(14为风力机叶片接受到的轴功率,M为叶片的扭转力矩,伽为旋转速度。风力机以三叶片计算得到:NACA4412翼型三叶片轴功率为1.296MW:FFAW3211翼型三叶片轴功率为1.466MW。基本上都达到了1.5MW的设计轴功率要求。说明叶片设计能够满足叶片气动性能的.是合理的。4.2部分翼型典型流速图和压力图图5图7是NACA4412和FFAW3211叶片部分气动压力、流速、湍流和流速矢量图。可以很清楚、直观地了解到风力机

2、三维叶片气动的特性。以及其压力、流速等重要气动参数的分布特点。并能很好的观察叶片周围的流场分布,为叶片气动设计和改型提供重要的参考。由叶片正面和背面的压强、流速、湍流、速度矢量和流场可以看出,该设计的叶片具有良好的气动流态.流速场也较为平稳。没有出现大范围的漩涡等情况,正背面的压强和流速等分布符合气动理论。图7FFAW3211叶片绝对流场分布和叶片相对流场分布5结论NACA4412翼型和FFAW3211翼型运用简化设计模型的计算值在弦长和安装角都要比其他两种设计方法大,其原因可以归结为简化设计模型是根据贝茨理论推导的设计模型,没有充分考虑到叶轮气动阻力和损失以及叶轮后涡流流动的影响。运用Sch

3、mitz设计计算模型和Glauert设计计算模型叶片设计的弦长和安装角计算结果几乎相同.在对比图上也几乎重叠。而Glauert设计模型还考虑了叶轮后涡流流动损失。更趋于 合理性。叶片设计也可根据经验或经验公式对设塑墨窒茎:垦垄壅童垫生生墼笪量墨丝垡篁笪基堡窒研究与探讨计模型计算结果进行叶片局部的几何修正和优化。NACA4412翼型和FFAW3211翼型两种叶片的三维几何建模和网格划分后,在额定风速的工况下进行气动数值模拟计算。得出NACA4412翼型叶片旋转力矩为238710.02Nm,三叶片轴功率为1.296MW:FFAW3211翼型叶片旋转力矩为270068.18Nm。三叶片轴功率为1.4

4、66MW。基本上都达到了1.5MW的设计轴功率要求。满足叶片设计的气动性能。从叶片气动压力、流速、湍流和流速矢量图,能直观地观察叶片周围的流场分布.叶片气动特性和流动现象,以及其压力、流速等重要气动参数的分布特点。通过对风力发电机叶片的设计和气动数值模拟计算分析的工作可深化对风力发电机组三维叶片的气动性能的了解,仿真风力发电机气动流场,并能为风力机叶片的设计、改型和研发工作提供技术参数和指导意见。参考文献:【1】D.勒古里雷斯【法著,施鹏飞译.风力机的理论与设计【M】.北京:机械工业出版社.1987.【2】苏绍禹.风力发电机设计与运行维护【M.北京:中国电力出版社.2003.3】建军.风力机叶尖加小翼动力放大特性实验研究【D】.内蒙古:内蒙古工业大学,2006.【4】夏商周.高升力翼型的数值模拟【DJ.沈阳:沈阳航空工业学院,2006.5】聂晶./J、型风力机叶片的设计【D】.内蒙古:内蒙古工业大学, 2005.【6】杨新彦.,J、型水平轴风力发电机叶片设计研究【D】.广西:广西大学.2006.【7挪兴勇,凌志光,叶风,等.风力发电机叶轮的数值优化设计法【盯.工程热物理学报,1999,(1:45_48.8】刘翠.风力机叶片的优化设计及其动力学特性分析【D】.吉林:吉林大