【摘 要】
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随着科学技术的发展,能源需求日益增大,同时,环境保护问题也迫在眉睫。利用水平轴风力机发电是风能利用的主要形式。风轮是风力机的关键部件,风力机翼型设计和风轮的空气动力
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随着科学技术的发展,能源需求日益增大,同时,环境保护问题也迫在眉睫。利用水平轴风力机发电是风能利用的主要形式。风轮是风力机的关键部件,风力机翼型设计和风轮的空气动力学研究是风力机研究的基础,风轮的空气动力学研究目前主要采用旋涡诱导的方法进行理论研究,CFD方法是翼型气动性能计算的主要途径之一,也是风力机专用翼型研究的主要问题之一。本文在简单分析了国内外风电开发现状及风力机翼型气动性能研究现状的基础上,对几种常用的水平轴风力机及翼型系列做了介绍。首先,针对NACA系列翼型,对风力机翼型采用CFD方法对其气动特性进行了数值模拟,得到了有意义的结论。最后,以MATLAB编程计算的方式进行风轮的气动性能预估,主要包括两个部分:一是采用风力机风轮的空气动力学动量叶素理论进行风轮的气动性能预估:二是采用葛劳渥旋涡理论气流诱导转动进行风轮的气动性能预估。两种方法是对已设计好的风力机风轮进行空气动力特性预估,得到空气动力参数,求得风轮的推力F、扭矩M及功率P,最后求得风轮的三个系数Cf、Cm和Cp,从而可以绘制Cf、Cm和Cp随λ0的变化曲线,以及P随切入切出风速之间的空气动力特性曲线,并总结相关规律。
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