發(fā)布時(shí)間：2020-12-12 00:03

　　能源問(wèn)題是人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題,如何有效地利用能源是世界各個(gè)國(guó)家需要解決的核心問(wèn)題�？稍偕�能源逐漸受到全球各國(guó)的重視,特別是風(fēng)能,發(fā)展十分迅速。由于對(duì)能源的需求越來(lái)越大,隨著風(fēng)能利用技術(shù)的發(fā)展,風(fēng)力機(jī)大型化趨勢(shì)明顯,偏航工況是水平軸風(fēng)力機(jī)運(yùn)行中存在的一種典型動(dòng)態(tài)工況。深入研究大型風(fēng)力機(jī)在偏航工況下風(fēng)輪的氣動(dòng)性能,對(duì)提高風(fēng)力機(jī)功率的預(yù)測(cè)精度以及風(fēng)力機(jī)的安全運(yùn)行至關(guān)重要。本文具體研究?jī)?nèi)容如下:本文首先介紹了偏航、動(dòng)態(tài)失速、流動(dòng)控制與渦發(fā)生器的基本知識(shí),闡述數(shù)值方法的基本原理。在分析問(wèn)題之前,先驗(yàn)證了數(shù)值方法的有效性,保證了后續(xù)分析的可信性。通過(guò)對(duì)Tjaereborg 2MW風(fēng)力機(jī)以及NREL 5MW風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪在不同偏航角下的氣動(dòng)特性進(jìn)行分析,與軸流工況相比,偏航時(shí)功率平均值并非以cos3β的規(guī)律下降,風(fēng)輪推力基本以cosβ的規(guī)律下降。偏航運(yùn)行時(shí),風(fēng)輪特性(如功率,推力)在旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)呈現(xiàn)3P波動(dòng)特性,偏航角越大,波動(dòng)幅值越大。偏航來(lái)流在風(fēng)輪平面的速度分量產(chǎn)生的二次流動(dòng)會(huì)影響葉片主流流動(dòng),與偏航角大小和方位角有關(guān)。偏航角越大,影響越明顯。二次流動(dòng)在不同方位角下引起氣動(dòng)性能動(dòng)態(tài)變化。風(fēng)力機(jī)根部... 

【文章來(lái)源】：華北電力大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

012-2016中國(guó)各地區(qū)風(fēng)電新增裝機(jī)容量Isl

１．２．２風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片特點(diǎn)??吸收風(fēng)能的能力與風(fēng)輪的掃掠面積成正比，為追求風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電容量，風(fēng)力??發(fā)電機(jī)的發(fā)展呈現(xiàn)大型化，必然使風(fēng)力機(jī)的葉片長(zhǎng)度增加。額定功率１９．８ＫＷ的尖Ｗ??圍家可＿對(duì)生能源實(shí)驗(yàn)室［６丨（Ｎａｔｉｏｎａｌ?Ｒｅｎｅｗａｂｌｅ?Ｅｎｅｒｇｙ?Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ，?ＮＲＥＬ）?Ｐｈａｓｅ?ＶＩ??風(fēng)力機(jī)的直徑為１０．０５８ｍ，而ＮＲＥＬ?５ＭＷ風(fēng)力機(jī)的直徑為１２３ｍ。風(fēng)力機(jī)葉片的大別??５??

切出風(fēng)速ｍ／ｓ?２５??計(jì)算域示意及邊界條件設(shè)置方法如圖３－１所示。網(wǎng)格總數(shù)為２１０Ｗ，風(fēng)輪局部網(wǎng)格??如圖３－２所示。??臟輪－＇??４物－〇??圖３－１計(jì)算域及邊界條件?圖３－２風(fēng)輪局部網(wǎng)格??軸向來(lái)流均勻風(fēng)條件下，分別計(jì)算了四種風(fēng)速下的風(fēng)力機(jī)功率，并與實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行??對(duì)比。由圖３－３可見(jiàn)，計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值吻合較好，５?ｍ／ｓ風(fēng)速下誤差較高，約為１９％，??主要是由于小攻角下的翼型升阻比高度依賴(lài)于網(wǎng)格分布所引起的；其余風(fēng)速誤差下均??在３％以?xún)?nèi)。該結(jié)果表明采用的ＣＦＤ方法在中、高風(fēng)速區(qū)是準(zhǔn)確有效的。接下來(lái)，以??來(lái)流風(fēng)速ＶＪＯ?ｍ／ｓ為例進(jìn)行偏航分析。??２０??


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