文档介绍：第卷第期机械设计
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年月
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风力机叶片设计的新方法!
包耳"!邵晓荣(!刘德庸"
大连民族学院机电系辽宁大连燕山大学机械工程学院河北秦皇岛
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摘要!根据水平轴风力机转子的涡流气动模型!从能量的角度入手!考虑干涉因子和翼型阻力!提出了叶片翼型设计
的一种新型计算方法"
关键词!风力机#叶片设计#双重优化
中图分类号文献标识码文章编号
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国际上已对风力发电给予了特殊的重视%"!!& 我国虽是风翼型单位长度上的阻力值
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能大国"风能资源丰富"但在风能利用方面还比较落后’从
年至年新疆电力公司先后从荷兰丹麦引进
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到级风力发电机组兴建了两个风电场总装机容量达
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进行了并网运行这些设备的引进及运行经验为
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我国进行中型风力机的的样
板’目前"实现中型风力发电机国产化"在技术上是可行的’
在现有的技术力量和装备条件下"经过必要的研制阶段"完全
有条件完成中型风力发电机组的设计和制造任务’
图叶片的气动特性
风力机叶片外形设计的理论@"
"" :+0 同理可得翼型单位长度上的轴向推力它沿自然来流方
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向在转子上产生压力载荷*
风力机依靠叶轮吸取风能"叶轮直接决定风力机的重要性
能指标)))风能利用系数’叶轮性能的好坏取决于叶轮直径( !& "***@8,/(.G/41( !%$
有效转矩为
叶片数(叶片各剖面的弦长(厚度及翼型(叶片扭转角等’由于"P *
实际风速变动及风向不稳等各种瞬态激励的影响"实际运行工" (
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况相当复杂计算中需对这些条件进行简化提出简单实用(
’" " 式中
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的数学模型’目前比较成熟的理论是环动量理论%#&’
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在该理论基础上提出一种新的设计方法因此先简单介绍’
’" 叶片剖面的弦长
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理论
’叶片数
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理论考虑了风轮后涡流流动并假定
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升力系数" (
忽略叶片翼型阻力和叶梢损失的影响(R))) "(R "@+! Q ($#
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忽略有限叶片数对气流的周期性影响
% # 阻力系数" (
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叶片各个径向环断面之间相互独立’(
& 气流速度
如图在叶轮上取一个环断面为径向方向由矢量合 Q))) ’
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能量输出*
成"有*
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