小型水平軸風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、近年來,風(fēng)電作為重要的清潔能源,在世界得到了廣泛的關(guān)注和發(fā)展；針對風(fēng)力機(jī)整機(jī)技術(shù)方面所進(jìn)行的研究,也越來越受到重視。風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪氣動性能分析、預(yù)測及葉片設(shè)計方面的研究也成為當(dāng)今國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)。本文采用數(shù)值計算方法、逆向工程技術(shù)及實(shí)驗(yàn)等手段對風(fēng)力機(jī)在不同工況下葉片的氣動性能、風(fēng)力機(jī)的風(fēng)功率特性進(jìn)行了研究。論文的主要研究內(nèi)容如下：首先,基于逆向工程技術(shù)對風(fēng)力機(jī)葉片進(jìn)行實(shí)體三維建模。應(yīng)用三維數(shù)字化激光掃描測量技術(shù),采集葉片實(shí)體表面點(diǎn)云；在

2、對數(shù)據(jù)點(diǎn)云進(jìn)行預(yù)處理后,采用NURBS曲面擬合方法實(shí)現(xiàn)葉片實(shí)體模型的重構(gòu),并加工出實(shí)驗(yàn)用風(fēng)力機(jī)葉片,進(jìn)而為風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪氣動性能及風(fēng)洞試驗(yàn)方面的研究提供必要的幾何模型。其次,對加工制造出的風(fēng)力機(jī)模型,進(jìn)行了風(fēng)洞實(shí)驗(yàn),測得風(fēng)力機(jī)隨時間變化的增速曲線、減速曲線及功率曲線等數(shù)據(jù),進(jìn)而計算出風(fēng)功率、風(fēng)功率系數(shù)特性曲線,并對其進(jìn)行分析。同時還對真機(jī)進(jìn)行了自然風(fēng)場下的實(shí)驗(yàn)測試。最后,對兩種風(fēng)力機(jī)機(jī)型的氣動性能進(jìn)行數(shù)值模擬。確定數(shù)值計算方案,對計算域、風(fēng)