风力发电聚能型风轮理论及应用研究

Research on Theory and Application of Energy Collection Wind Turbine

高效利用风能是风力发电研究的关键课题.以贝兹(Betze)假设为基础,通过在迎风圆面设置导流环,研究了通过此导流环的风速和风能的变化规律,给出了风能提高系数和风速提高系数概念.以半径为35m的迎风圆面为例,研究了导流环半径分别为此迎风圆半径的1/3、1/4、1/5、1/6、1/7、1/8、1/9及导流环宽度分别为0.25、0.3、0.35、0.4、0.45m时的通过此迎风圆面的风能和风速变化规律.研究发现:风能提高系数和风速提高系数随导流环宽度的增加基本呈线性增加;风能提高系数随导流环半径的增加而增加,而风速提高系数则随导流环半径的增加而减小.这些结论不仅可为高效利用风能提供借鉴,也可为高效风力发电风轮的研制提供理论基础.