風力機葉片的氣動性能分析與優(yōu)化設計.pdf

1、目前世界各國都面臨著能源匱乏和環(huán)保方面的壓力，尋求和開發(fā)可再生綠色資源成為了當今世界的焦點。風能是一種取之不盡、用之不竭的可再生的能源，無論對保護環(huán)境還是改善能源結構方面都有著重要意義，故開發(fā)風能利用有著巨大的發(fā)展?jié)摿蛷V闊的應用前景。開發(fā)風能的重點是利用風力機把風能轉換成電能。葉片是風力機最為關鍵的構件之一，其設計的好壞直接關系著風能的利用效率和風力發(fā)電的經濟效益，故風力機葉片氣動性能的設計是非常重要的課題。
　　本文利用目前普

2、遍采用的風力機葉片優(yōu)化設計方法Wilson方法，通過Matlab軟件編制葉片氣動設計應用程序，為方便葉片的加工和安裝對其扭角和弦長進行了修正，并利用Solidworks軟件進行風力機葉片的三維實體建模。利用Gambit軟件對單個葉片建立內外流場模型，并采用Size Function（尺寸函數）進行網格劃分，通過檢查面和體的網格質量EquiAngle Skew均達到0.79以上，網格質量符合要求。設置邊界條件后將保存輸出的文導入到FLUE

3、NT中，模擬和分析葉片在不同湍流模型和不同來流風速下的流場情況，通過輸出的速度矢量圖、靜態(tài)壓強圖和力矩，計算出葉片的輸出功率和風能利用系數，可清晰看出葉片不同狀態(tài)下的風能利用效率。鑒于目前的葉片均是采用航空翼型，風能利用率較低，利用集成設計理論設計出的新葉片，在12m/s的額定風速下分別對新舊葉片進行了氣動性能分析，對其輸出的曲線圖和流場進行分析和計算得知，經集成設計的葉片風能利用率可達到0.361，輸出功率達到1.49MW，與1.5M