液压型风力发电具有结构紧凑、重量轻、稳定性高等优点,受到了国内外广泛关注,而风能吸功泵作为液压型风力发电中的核心单元,其性能的好坏直接影响最终的发电质量,由于市场上现有的液压泵转速较高,在低速工况下性能不佳,因此开展对低速风能吸功泵性能的研究具有重要的意义。本课题的研究工作是围绕风能吸功泵所展开的,其主要研究内容如下:(1)设计了一种曲柄连杆式、阀配流的风能吸功泵,对其关键零部件进行了结构设计与理论计算;根据机构动力学基本理论,研究了风能吸功泵的动力学特性,探索了风能吸功泵结构设计的基本准则。(2)建立了风能吸功泵配流阀数学模型,研究了配流阀动态响应特性,研究结果表明,配流阀阀芯相对活塞运动具有一定滞后性,且开启滞后角大于关闭滞后角,使流过阀口的流量减小;同时分析了配流阀结构参数、负载压力和曲柄转速对配流阀动态响应特性的影响。(3)建立了风能吸功泵瞬时流量数学模型及AMESim仿真模型,研究了风能吸功泵的流量特性,研究结果表明,在额定转速下,风能吸功泵输出流量波动小,容积效率高,且转速越低输出流量性能越佳;在自然风速下,风能吸功泵流量随风速随机变化,其流量脉动率大,系统采用蓄能器可有效抑制流量脉动。(4)根据相似性原理开发了风能吸功泵样机,设计了实验方案,对风能吸功泵在不同转速、不同负载以及非稳定转速下的流量特性进行了实验研究,研究结果对液压型风力发电系统中的风能吸功泵设计具有指导意义。