自然界的風(fēng)隨機(jī)性較強(qiáng),剪切風(fēng)、側(cè)偏風(fēng)、陣風(fēng)等復(fù)雜情況都會出現(xiàn),且變化無法預(yù)知,這些情況的出現(xiàn)都會影響風(fēng)力機(jī)的出力情況及使用壽命,且風(fēng)力機(jī)氣動噪聲對人類和自然環(huán)境的影響也不容忽略。因此,應(yīng)該關(guān)注偏航情況下風(fēng)力機(jī)的出力情況及氣動噪聲情況。以直徑1.4m、翼型為NACA4415的水平軸風(fēng)力機(jī)為研究對象,基于數(shù)值模擬計(jì)算,利用IDDES湍流模塊結(jié)合聲學(xué)FW-H方程的方法對偏航狀態(tài)下水平軸風(fēng)力機(jī)的流場及聲場特性進(jìn)行研究,得到風(fēng)輪及近尾跡的流動與聲輻射的部分規(guī)律,為風(fēng)力機(jī)偏航情況下的氣動特性及氣動噪聲的計(jì)算及試驗(yàn)提供了一定的研究基礎(chǔ)。模擬結(jié)果表明:隨著偏航角的增大,壓力面的最大壓力區(qū)域逐漸減小,吸力面每層負(fù)壓區(qū)域逐漸減小,葉尖區(qū)域壓強(qiáng)差逐漸減小,引起風(fēng)輪做功能力減弱,升力系數(shù)減小,最終導(dǎo)致扭矩減小,風(fēng)輪輸出功率下降:額定工況下,不偏航情況下,風(fēng)力機(jī)輸出功率為205.51W,偏航角為30°時功率下降了31%;風(fēng)輪尾跡流場的偏斜角度增加,導(dǎo)致軸向速度相差越來越大:在徑向位置0.2R⁰.3R及0.9R^R處,軸向速度增加明顯,在0.3R⁰.9...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1風(fēng)力機(jī)偏航示意圖

第二章基本理論第二章.基本理論運(yùn)行在自然環(huán)境中，受到來流空氣的作用，使風(fēng)輪旋帶動發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生電能。風(fēng)力機(jī)在不偏航情況下下略有不同，隨偏航角的變化每個葉片的攻角都在不荷波動不均。葉片上不僅受到軸向推力，而且產(chǎn)生了義實(shí)際運(yùn)行過程中，來流風(fēng)速的方向與水平軸風(fēng)力機(jī)的本文就主要研究....

圖2流管內(nèi)能量的變化

為P：321PCPCAUpwp：Pw——在風(fēng)輪掃掠面積上的風(fēng)的功率；A——風(fēng)輪掃略面積；ρ——來流空氣密度；Cp——風(fēng)能利用系數(shù)，是隨來流風(fēng)速、風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)速度以及葉、槳距角等）變化的一個物理量。行在空氣中的風(fēng)輪進(jìn)行如下假設(shè)：風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪流動模型看作為單元流管；風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪沒....

圖3葉素掃掠處的圓環(huán)Fig.3Theringsweptbyblade

再令風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)角速度為Ω，來流風(fēng)速為U∞，則葉片的切向速度與尾流切向速為Ωr、a’Ωr，那么可得流經(jīng)葉素的凈切向流速為(1-a’)Ωr。由圖3可以得到該葉素上的相對合速度W：Fig.3Theringsweptbyblade圖4葉素的速度與作用力Fig.4Ve....

圖4葉素的速度與作用力Fig.4Velocityandforceofblade

11再令風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)角速度為Ω，來流風(fēng)速為U∞，則葉片的切向速度與尾流切向速度為Ωr、a’Ωr，那么可得流經(jīng)葉素的凈切向流速為(1-a’)Ωr。由圖3可以得到該葉素上的相對合速度W：22222WU(1a)r(1a')2-19對合速度與風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)平面之間的夾角（φ....

本文編號：4005809