海上浮式10 MW级垂直轴风机气动特性

海上浮式垂直轴风机未来在向深远海、大型化、集群化发展的道路上具有广阔的发展前景。文章通过Fluent软件计算出NACA0018和NACA0020共2种翼型的升阻力系数,并对-180°~180°范围内的攻角进行了升阻力系数外推。基于双盘多流管模型和叶素动量理论,分析了叶片的翼型,风轮的高径比、实度,浮台的倾斜程度对垂直轴风机气动性能的影响;确定了10MW级垂直轴风机的初始设计参数。结果表明:翼型是决定风机气动性能的基础,NACA0018翼型具有更优异的气动性能;高径比为1.61,弦长为5.5m的风轮可满足设计需求;浮台倾斜程度增大,风轮功率系数峰值增大、功率峰值降低。

5kW垂直轴风力机的气动性能分析

为了改善垂直轴风力机风轮流场的气动性能,分别利用双盘多流管模型及2维N-S方程的数值模拟方法对5kW垂直轴风力机的气动性能进行预测.两种方法得出的功率系数随叶尖速比变化相差不大,两种方法均可行.前者得出风轮上风区域和下风区域的流动阻滞效应随转子实度的增大而增强,且在下风区域表现的更为明显;后者得出在叶尖速比较低的情况下,风力机叶片周围有明显的涡脱落现象,在同一个叶尖速比下叶片转动到不同位置时风力机尾流速度场变化不大.

叶轮参数对垂直轴风机风能利用系数的影响分析

为研究垂直轴风力发电机风能利用系数的影响因素,在动量叶素理论基础上建立了双盘多流管模型,并通过数学建模方法来重点研究弦长、叶轮半径、叶片数对风机的影响。由于风轮在旋转过程中受力复杂,在原有理论基础上提出了四象限分析方法,将风轮旋转平面分成四个象限进行受力分析,在分析受力之后进行建模仿真。最后,针对NACA0018翼型,分别研究在不同弦长、叶轮半径、叶片数下,垂直轴风力发电机风能利用系数的变化情况,从而为风机叶轮参数的选用提供了参考依据。