文档介绍：大连理工大学
硕士学位论文
风力机叶片几何设计与空气动力学仿真
姓名:包飞
申请学位级别:硕士
专业:机械设计及理论
指导教师:曹利新
20081201
摘要型,离散方式为二阶迎风格式,压力一速度耦合采用惴ǘ远疃ǚ缢傧碌姆面对曰益增长的能源需求和环保方面的压力,世界各国都在加大新能源的开发力度。风能是可再生能源中最具代表性的一种,它对保护环境、维持生态平衡、减少对常规能源依赖和改善能源结构都有重要意义。水平轴风力机是风能利用最主要的形式,其关键部件又是叶片。自风力机被广泛使用以来,叶片的外形设计和气动特性就一直受到人们的关注。叶片的外形决定风轮的转换效率,因而叶片外形设计在风力机设计中占有举足轻重的地位。由于涉及到技术保密,国外知名叶片生产商都不对外公开其设计方法;同时考虑到我国目前对风轮气动性能的研究尚少。因此很有必要研究风力机叶片的设计技术,这些工作对于我国风电产业的发展,掌握自主知识产权的叶片设计技术具有积极本文重点研究风力机的叶片设计和空气动力学性能,所开展的主要工作包首先,研究了风力机叶片设计的四个基本理论和方法,以动量理论、叶素理论等基本理论为基础,结合优化设计方法推导出风力机叶片优化设计的数学模型,并以语言为工具编写叶片设计的计算程序;为便于叶片加工制造,又对叶片扭角和弦长进行线性化修正,输出各参数的计算结果。点数据进行处理,得到各离散点空间坐标。基于的自由曲面造型功能,采用三次样条拟合方式绘制叶片各截面的空间样条益线,建立风力机叶片的实体三维模型,并且在专门的网格划分软件中对风轮三维流场模型进行网格划分和边界条件设置。·最后,利用砑﨔捎梅掷胍角蠼馄鳎牧髂P脱≡馭荤磕对其进行分析,指出叶片流场的运动规律、流动细节情况,为进一步改善叶片流场做准备:最后得出风轮的受力和转矩,计算出实际功率和风能利用率,为后续设计主轴、齿关键词:风力机;叶片设计;方法;空气动力学计算;数值模拟大连理工大学硕士学位论文思义。括:其次,结合坐标变换原理,运用的矩阵运算功能,对叶片翼型上各离散轮流场进行数值模拟。绘制叶片流场的速度矢量、湍流强度和叶片表面的静态压强图,轮箱等部件提供理论参数。.撸瘢.
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大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知,除文中已经注明引用内容和致谢的地方外,本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果,也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处,本人愿意承担相关法律责任。学位论文作者签名
呈晟显耞倘筮丝蕴型年—隆I丛左扭吐崖且氲遮让鱼空氢边左堂笾真大连理工大学学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关学位论文知识产权的规定,在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于大连理工大学,允许论文被查阅和借阅。学校有权保留论文并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印、或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。学位论文题目:作者签名:日期:导师签名:大连理丁大学硕十研究生学位论文
绪论课题背景及意义前景【洲。能源是现代社会和经济发展的基础。远期,能源工业面临着矿物资源枯竭的危机;近期,能源工业面临全球环境污染的压力。因此,可再生能源,在改善能源结构、满足能源需求、减少环境污染、促进经济发展等方面必将起到举足轻重的作用。而风能是可再生能源中发展最快的清洁能源,也是最具有大规模开发和商业化发展前景的可再生能NA舜俳绲缂际鹾筒档姆⒄梗迪址绲缟璞钢圃熳灾骰】焓狗绲缇哂惺场竞争力,国家《可再生能源中长期发展规划》风电发展目标指出,到年全国风电总装机容量达到万千瓦;到年,全国风电总装机容量达到万千风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大,全球渲锌衫玫姆缒芪鹊厍蛏峡煽7⒗玫乃能总量还要大倍。中国风能储量很大、分布面广,仅陆地上的风能储量就有约亿千瓦,近海可开发和利用的风能资源容量约亿,共计亿,仅次于前苏联和美国,位世界第三位【啤随着全球经济的发展,风能市场也迅速发展起来。近昀矗澜绶缒苁谐∶磕甓以%的速度增长。年全世界风电装机容量只有兆瓦,年已有蛘淄撸这一数字到年将是万兆瓦。,世界风能市场每年将递增%。随着技术进步和环保事业的发展,风能发电在商业上将完全可以与火力发电竞争【俊“十五’’期间并网风电得到迅速发展。截至年氯ü绲缱盎苋量达到蚯撸痪邮澜绲趌唬侵薜谌唬晌<膛分蕖⒚拦陀《