文档介绍：.
29 卷第 9 期 o , .
第太阳能学报 V l 29 No 9
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风力机叶片外形设计及三维实体建模研究
张礼达, 任腊春, 陈荣盛, 毛金铎
(西华大学能源与环境学院, 成都 61 期9 )
。
摘要: 基于贝茨理论, 结合具体工程实际, 对某中型风力机叶片进行外形设计并在此基础上提出了风力机叶
片的三维建模方法, 即利用点的坐标变换理论来计算叶片各断面翼型的空间实际坐标, 然后运用 U G 强大的三维曲
。
面建模功能来建立叶片复杂曲面该文提出的方法减少了风力机叶片等复杂曲面的建模工作量; 叶片实体模型的
建立也为叶片的气动性能计算和结构设计与分析奠定了基础。
关健词: 风力机叶片; 外形设计; 曲面建模; UG
.
中图分类号: n 四 3 扩n 召91 7 文献标识码: A
, ,
数 B 叶片剖面翼型各翼型的弦长 L 和安装角 e 。
0
引言,
本文对某中型风力机叶片进行外形设计其给定的
风机叶片是风机最基础和最的: = , 二
力力中关键部参数为风力机的输出功率 P 40 kw 设计风速 V
, 、
, . ,
件其良好的设计可靠的质量和优越的性能是保证 1. 5 耐s 风能利用系数 C , 二 0 42 风力机的机电效
。,
· . ,
风力发电机组正常稳定运行的决定因素因此风率, , , 2 二 0 92 ( , , 为传动效率, 2 为电效率) 。
轮叶片的设计在风力发电机组设计中占有不可估量 1 . 2 确定风轮直径 D
〔’一’] 。
的地位风力机叶片设计分为气动外形设计和采用下式计算风轮直径:
, .
结构设计气动外形设计的任务是选择合适的翼型尸二 0 5 尸V3 A c , , : 头
、
, .
并计算叶片的弦长安装角以及厚度分布等来确定式中 p 空气密度, 取 1 25 k 以时;A 风轮的扫
,
: —, 二二 Z 。二—. 。
较好的叶片外表面从而达到以下目的对于特定的掠面积 A D 14 经计算可得 D n sm
, .
风速分布可以获得最大风能; 对于失速风力机能够 1 3 确定叶片数 B 及叶尖速比几
。
,
起到限制最大功率输出的作用[]’目前气动外形设风力机的叶片数与其用途有关风力发电用的
计根据不同的理论及其修正理论有许多设计计算方风力机叶片数一般为 2 一 3 片, 此外叶片数还与叶尖
, , 。
法文献〔5 一 7 ] 用不同的方法对风力机叶片进行了速比有一定的匹配关系见表 1 由于三叶片风力
, ,
设计和分析; 本文则基于贝茨理论采用较为简化的机的运行和功率输出较平稳一般中小型风力机都
, , , , 。
设计方法对某中型风力机叶片进行了外形设计在选用三叶片根据实际需要本文选定 B = 3 人。= 6
此之后, 运用点的坐标变换理论阁将翼型的二维剖表 1 叶尖速比与叶片数匹配[,]
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面坐标转换成对应安