隨著科學技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)能源短缺日益嚴重。風能作為清潔能源是未來世界能源發(fā)展的必然趨勢,風力發(fā)電也成為全球商業(yè)化利用最好的可再生能源之一。風力發(fā)電機由水平軸風力發(fā)電機和垂直軸風力發(fā)電機組成,水平軸風力發(fā)電機包括水平軸直驅(qū)式風力發(fā)電機和水平軸雙饋式風力發(fā)電機,目前水平軸直驅(qū)式風力發(fā)電機使用最為廣泛。而風力機風輪旋轉(zhuǎn)會產(chǎn)生尾流效應(yīng),風力機的尾流場由近尾流場和遠尾流場組成,近尾流場影響風電機組工作狀態(tài)導(dǎo)致運行壽命下降,遠尾流場影響風力發(fā)電機輸出功率。本文結(jié)合實測實驗方法與模擬實驗方法研究風力機尾流效應(yīng)影響以及尾流場中風輪葉片壓力變化規(guī)律。本文研究的主要內(nèi)容:1.分析了水平軸風力機空氣動力學,包括基礎(chǔ)理論、空氣動力學參數(shù)等,并以此為基礎(chǔ)完成風力機三維整機建模,研究了翼型幾何特征、葉片葉素翼型空間坐標點等,并對風力機前期實驗數(shù)據(jù)進行預(yù)測,為后面實驗做準備。2.運用實測實驗方法研究風力機不同布局方式的尾流效應(yīng),完成單臺風力機、雙臺串聯(lián)風力機、雙臺錯排風力機尾流效應(yīng)實驗布置三維建模。利用多普勒測風雷達對不同布局方式風力機尾流場不同截面進行測量,包括單臺風力機、雙臺串聯(lián)風力機、雙臺錯排風力機尾流效應(yīng)實...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 本課題研究背景及意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 本文研究主要內(nèi)容
    1.5 本文研究技術(shù)路線
    1.6 本章小結(jié)
第二章 水平軸風力機空氣動力學與整機三維建模
    2.1 風力機空氣動力學基礎(chǔ)理論
        2.1.1 貝茨理論
        2.1.2 葉素理論
        2.1.3 渦流理論
    2.2 風力機空氣動力學參數(shù)
        2.2.1 風力機幾何參數(shù)
        2.2.2 葉片空氣動力設(shè)計參數(shù)
    2.3 水平軸風力機三維建模
        2.3.1 翼型幾何特征
        2.3.2 葉片葉素截面翼型空間坐標點
        2.3.3 風力機三維建模
    2.4 風電場前期實驗參數(shù)預(yù)測
    2.5 本章小結(jié)
第三章 水平軸風力機尾流效應(yīng)實測實驗研究
    3.1 實驗原理及實驗設(shè)備
        3.1.1 實驗原理
        3.1.2 實驗設(shè)備
    3.2 水平軸風力機尾流效應(yīng)實測實驗結(jié)果分析
        3.2.1 單臺風力機尾流效應(yīng)實測實驗
        3.2.2 雙臺串聯(lián)風力機尾流效應(yīng)實測實驗
        3.2.3 雙臺錯排風力機尾流效應(yīng)實測實驗
    3.3 本章小結(jié)
第四章 水平軸風力機尾流效應(yīng)流固耦合模擬實驗與驗證
    4.1 單臺風力機尾流效應(yīng)流固耦合模擬實驗與驗證
        4.1.1 三維流場建模及網(wǎng)格劃分
        4.1.2 實驗結(jié)果分析
        4.1.3 模擬實驗與實測實驗結(jié)果驗證
        4.1.4 結(jié)論
    4.2 雙臺串聯(lián)風力機尾流效應(yīng)流固耦合模擬實驗與驗證
        4.2.1 三維流場建模及網(wǎng)格劃分
        4.2.2 實驗結(jié)果分析
        4.2.3 模擬實驗與實測實驗結(jié)果驗證
        4.2.4 結(jié)論
    4.3 雙臺錯排風力機尾流效應(yīng)流固耦合模擬實驗與驗證
        4.3.1 三維流場建模及網(wǎng)格劃分
        4.3.2 實驗結(jié)果分析
        4.3.3 模擬實驗與實測實驗結(jié)果驗證
        4.3.4 結(jié)論
    4.4 本章小結(jié)
第五章 水平軸風力機尾流效應(yīng)葉片壓力實驗研究
    5.1 葉片壓力實測實驗研究
        5.1.1 實驗設(shè)備和實驗步驟
        5.1.2 實驗結(jié)果分析
        5.1.3 結(jié)論
    5.2 葉片壓力流場流固耦合研究
        5.2.1 三維流場建模
        5.2.2 網(wǎng)格劃分與邊界條件設(shè)置
        5.2.3 風輪表面壓力結(jié)果分析
        5.2.4 葉片流場壓力結(jié)果分析
        5.2.5 結(jié)論
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 本文展望
參考文獻
致謝
作者簡介
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本文編號：4004990