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聚能—遮蔽型垂直轴风力机的性能研究的开题报告一、研究背景及意义随着全球对可再生能源的需求不断增加，风力发电作为一种成熟的清洁能源技术，得到了广泛关注和采用。然而，传统的水平轴风力机仍然存在一些缺点，如齿轮箱易损坏，造价高昂，需要较大的空间等。为此，越来越多的研究者开始探索垂直轴风力机技术，在风力发电领域应用上有很大的应用前景。垂直轴风力机与水平轴风力机相比，有着更加灵活的设计和组合方式，能够满足不同场地和环境的需求。其中，遮蔽型垂直轴风力机具有空间占用少、噪音小和与其他建筑物不会发生相互影响等优点。本文主要通过对遮蔽型垂直轴风力机的性能研究，分析其中的工作原理和关键技术，旨在提高其发电效率，同时推动风力发电技术的创新和发展。二、研究内容本文研究的遮蔽型垂直轴风力机基于三叶片双转子设计，其中以两个扇形盘片为主叶轮，由于叶轮之间的间隔，大量的空气能够贯穿整个风力机，从而增加了功率输出。研究内容如下：1.利用计算流体力学（CFD）对遮蔽型垂直轴风力机进行仿真模拟，探究不同风速、叶轮角度、转速和叶片数量等因素对风力机性能的影响，寻求最优工作状态。2.测试不同材料制作的叶片对风力机整体性能的影响，对遮蔽型垂直轴风力机的叶片设计进行优化。3.基于MATLAB编写遮蔽型垂直轴风力机控制程序，实现对输出功率、风向、转速和制动等参数的控制。4.通过实验室测试和野外试验，验证遮蔽型垂直轴风力机的性能和可靠性，并探究其实际应用场景。三、研究方法1.利用SolidWorks等三维建模软件对遮蔽型垂直轴风力机进行模型设计和流场模拟，验证仿真模拟结果和理论计算结果的一致性。2.采用实验分析方法，搭建风洞装置对遮蔽型垂直轴风力机进行性能测试，以验证负载特性、启动性能和输出功率等参数。3.利用MATLAB编写控制程序，实现对风力机的控制，探究不同控制策略对遮蔽型垂直轴风力机性能的影响。四、预期成果研究将深入探究遮蔽型垂直轴风力机的工作原理和性能特点，寻求最优的风力机设计方案，提高遮蔽型垂直轴风力机的发电效率和可靠性。预期成果如下：1.对遮蔽型垂直轴风力机的性能和工作特点进行全面研究分析，探究关键技术和优化方案。2.完成风洞实验和实际场地试验，验证遮蔽型垂直轴风力机的性能表现。3.基于MATLAB编写遮蔽型垂直轴风力机控制程序，并对性能进行数据分析和模型优化。4.发表学术论文2-3篇，申请专利1-2项，并在实际应用中推广遮蔽型垂直轴风力机的技术应用。五、进度计划第一年1.构建遮蔽型垂直轴风力机的三维模型，并利用CFD对流场进行模拟分析，验证仿真结果。2.通过实验室测试，验证遮蔽型垂直轴风力机启动性能及输出功率。第二年1.基于MATLAB编写遮蔽型垂直轴风力机控制程序，实现对输出功率、风向、转速和制动等参数的控制，进行数据采集和分析。2.测试不同材料制作的叶片对风力机整体性能的影响，对遮蔽型垂直轴风力机的叶片设计进行优化。第三年1.

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