翼型厚度及风速对垂直轴风力机气动性能影响研究

为研究翼型厚度及风速对垂直轴风力机气动性能的影响,选择NACA2412、NACA2415、NACA2418三种不同厚度翼型的垂直轴风力机在不同风速条件下,基于滑移网格法和剪切应力输运(SST)k-ω湍流模型对其进行性能仿真研究。通过对比功率系数C_(P)、力矩系数C_(M)及平均功率P,分析了翼型厚度及风速对垂直轴风力机气动性能的影响。结果表明:在低叶尖速比时,增大翼型厚度不仅提高了风力机的功率系数及力矩系数,还增大了风力机高效运行的叶尖速比范围,提高风力机最大功率系数的同时降低了最佳转速。而风速对风力机的输出功率有着较大影响。研究结果可为风力机的结构设计与优化提供参考。

风电系统能量传递函数模型建立及能量转换分析

风力发电系统是包含风力机、发电机等多子系统的复杂系统,其整体性能研究尚未开展。为评估风电系统整体性能,这里通过分析子系统间能量传递关系,构建系统整体的能量传递函数模型,利用Matlab/Simulink软件对系统传递函数进行建模仿真,将模型仿真结果与搭建的垂直轴风电系统试验平台试验结果对比分析的方式研究能量转换过程中系统性能的变化。分析结果表明,系统的仿真功率与试验功率的相对误差为3.7%,仿真效率与试验效率的相对误差为4.3%,且曲线变化趋势同步。验证了风电系统能量传递函数模型能够预测系统整体的能量转换性能和输出特性,为风电系统部件的选型与匹配提供了参考价值。