基于Matlab与Solidworks方法的风力机叶片优化设计

为了提高风力机把风能转化为机械能的效率,本文依照Wilson优化设计方法得出风力机叶片优化设计的数学模型,并以Matlab软件为工具编写出叶片设计的计算程序。基于点的坐标的几何变换理论,对翼型坐标数据进行三维坐标变换,计算出叶片各点的三维坐标。用三维建模软件Solidworks进行精确的三维建模。该方法为风力机叶片和其它相似复杂形体的三维建模提供了依据,为叶片进一步分析奠定了基础。

风力机叶片优化设计与三维建模

叶片是风力机的重要组成部件,其气动性能的好坏直接影响到风力机的利用效率。为了提高风力机的能量转化效率,利用目前普遍采用的风力机叶片优化设计方法——Wilson方法,通过MATLAB软件编制了叶片气动设计的应用程序。基于点的坐标变换理论,对翼型坐标数据进行三维变换,计算出翼型各点的三维坐标。最后用SolidWorks软件建立了修正后的叶片实体模型。

基于Matlab的风机叶片气动外形的设计及优化

风机叶片的气动特性直接影响机组效率,运用Wilson算法对20 kW的风机叶片进行气动外形参数的计算,应用Matlab软件的非线性约束最优化函数fmincon对叶片各叶素的弦长和扭角进行优化迭代计算和四次多项式拟合,将叶根处的弦长和扭角进行插值计算,对叶片各叶素的弦长和扭角进行优化和修正。通过一个实例验证叶片气动参数优化的正确性,提高叶片设计的精度和效率。并将所设计的叶片应用于实际生产中,取得良好的经济效率。

兆瓦级风电机组叶片气动外形技术研究

针对大型风电机组叶片最佳设计攻角、升力系数呈非线性变化问题,基于叶素-动量理论,通过改进Wilson优化算法,从结构及加工角度修正翼型,设计了1.2 MW风电机组叶片的气动外形。通过片条理论进行气动性能的计算,求出不同风速下改变的变化桨距角,得到其功率曲线,证明了用改进的Wilson算法的合理性和以之设计大型风电机组叶片气动外形的可行性。

大型水平轴风力机叶片气动性能优化

为提高风力机将风能转化为机械能的效率,根据我国西北地区的风频风能曲线,用最优设计攻角沿叶片轴线的非线性分布修正传统Wilson算法,优化设计大型水平轴风力机叶片的气动性能.该优化设计利用Matlab优化工具箱,优化速度干涉因子的迭代计算,提高计算效率;考虑多翼型和变攻角等因素对叶片外形优化的影响,从结构及加工工艺角度修正翼型.通过对1.2MW风力发电机组叶片外形的气动性能计算和优化设计,结果表明该优化设计的有效性和可行性,可为风力机叶片外形设计提供参考.

基于Matlab、SolidWorks的小型风机叶片设计二次开发

针对风力发电机叶轮设计复杂、造型困难的问题,根据Wilson法的设计流程,运用Wilson算法对15kW的风机叶片进行气动外形参数的计算,应用Matlab软件的fmincon最优化函数对叶片各叶素的弦长和扭角进行优化。开发了小型风机叶片气动外形设计的通用程序,将设计结果直接导入SolidWorks中,可自动生成叶片的三维实体模型,省去了大量的数据转换和存储过程,实现了叶片的高效、智能化设计,解决了Matlab与SolidWorks之间的数据传输问题,提高了风机叶片设计和造型的精度、效率。