小型水平轴风力发电机叶片设计研究

xjtufengfeng · 发表于 2007-8-30 22:17:40

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硕士学位论文
Schmitz理论、Glauert理论、Wilson理论

ly_uaen · 发表于 2008-3-5 23:58:55

他用的是叶素动量理论吗，不知道有没有理论突破。

新洁电子 · 发表于 2008-3-7 09:07:27

文件格式为：NH
阅读器：CAJViewer（可以打开，已经测试！资料很清晰）
分类号：-TM315
UDC：
               硕士学位论文
《小型水平轴风力发电机叶片设计研究》
作者：杨新彦
日期：2006-6-10

摘要
      随着环保呼声日益高涨和非可再生资源的过度消耗，风力发电以其独特
的优越性日益被重视。叶片是风力发电机吸收风能的重要元件。本课题以
广西教育厅科技项目(((1 KW风力发电机产品的研究开发》为背景，主要研
究小型水平轴风力发电机的叶片设计、性能计算、有限元动力学分析。主
要研究成果如下:
      1.简单实用的叶片设计拟合模型。综合国内外多种文献，整理现有叶
片设计模型基础上，得出简单实用的叶片参数设计拟合模型—各叶素弦
长计算公式和安装角计算公式。该模型函数简单;设计精度高;设计叶片
具有流线型。
      2.叶片精确实体建模仿真。以最后输出电功率P = 400W为目标，采用翼
型NACA4412进行叶片设计。基于叶片设计数据，进行三维坐标变换，本
文利用较通用的办公软件EXCEL实现复杂的矩阵坐标变换，求出叶片各点
的三维坐标;利用三维建模软件SolidWorks进行精确实体建模，方便进一
步分析。该法可为扭曲实体和其他复杂实体精确建模提供新思路。
      3.叶片静态气动性能模拟计算。基于Glauert模型和Wilson模型对设计
叶片进行性能对比计算，利用各种性能修正系数进行性能修正。得出所设
计叶片的设计状态气动性能指标;并提出气动性能较合理的计算途径，即
以Wilson模型气动计算为基础采用修正系数修正，其中轮毅修正采用新方

   法—忽略轮毅气动性能计算，只对采用翼型部分进行气动性能计算。该
   法简单实用，计算结果且较经验轮毅损失修正合理。
      4.叶片动力学分析。采用了有限元分析软件COSMOS\WORKS进行叶
   片有限元建模和分析，计算出叶片前十阶固有频率和振型，为其他设计如
塔架设计提供参考。模态计算采用精确的整个叶片实体模型，计算结果精
   度较高。
关键词:水平轴风力发电机叶片设计静态气动性能有限元法动

新洁电子 · 发表于 2008-3-7 09:17:08

目录
第一章绪论....................................................................1
1.1本课题研究背景.....................................................................................................1
1.2国内外研究技术现状............................................................................................. 2
1.3本课题研究内容........................................................................................................ 2
第.章基本概念与基本原理............................................................................................... 5
2.1翼型结构基本概念............................................................................................5
  2.1.1翼型几何参数....................................................................................................5
  2.1.2翼型介绍................................................................................................7
2.2翼型空气动力学相关概念......................................................................:....................... 7
  2.2.1作用在翼型上的空气动力........................................................................................ 7
  2.2.2空气动力的影响因素................................................................................................ 9
2.3叶片基本气动理论..............................................................................................11
  2.3.1贝兹理论...................................................................................................................11
  2.3.2涡流理论..........................................................................................13
  2.3.3叶素理论.................................................................................................14
  2.3.4动量理论.........................................................................................................16
2.4本章小结................ ................................................................................17
第三章叶片设计.......................:...............................................18
3.1前言.......................................................................................................18
3.2风力机特征风速的确定............................................................................................18
  3.2.1风速的数学表达式..............................................................................................18
  3.2.2风力机特征风速的推导计算.................................................................................. 20
3.3叶片基本设计方法....................................................................................................21
  3.3.1计算风轮直径模型..........................................................................................21
  3.3.2叶片重要参数的选取.............................................................................................. 23
广西大学ZXt学位论文
风办发电机叶t卜iR计研究
  3.3.3叶展形状设计模型..............................................................................................25
3.4叶片设计实例.................................................................................................29
  3.4.1风力机特征风速的确定.......................................................................................... 29
  3.4.2叶片重要参数选取..............................................................................................30
  3.4.3叶展形状设计...................:..........................................................................32
3.5设计结果形象化................................................................................................41
  3.5.1叶片截面空间坐标的求解...................................................................................... 41
  3.5.2叶片计算机3D绘图............................................................................................... 44
  3.5.3该3D建模方法的优点........................................................................................... 45
3.6叶片模型图......................................................................................................... 46
3.7本章小结................................................................................................................47
第四章静态气动性能模拟计算........................:.............................. 48
4.1前言.......................................................................................................48
  4.1.1有量纲性能指标...................................................................................................... 48
  4.1.2无量纲性能指标、..................................................................................................... 48
  4.1.3有量纲指标和无量纲指标关系......................................................................48
4.2叶片气动性能计算...............................................................................................49
  4.2.1贝茨模型..........................................................................................................49
  4.2.2涡流模型—Glauert模型和Wilson模型.................................................49
4.3各种修正系数..............................................................................................54
  4.3.1叶片数修正...................................................................................54
  4.3.2翼型修正....................................................................................................55
  4.3.3叶尖修正..........................................................................................................55
  4.3.4轮毅修正..............................................................................................................56
4.4模型修正结果................................................................................................56
  4.4.1性能修正表..........................................................................................................57
  4.4.2结果分析..........................................................................................................60
4.5本章小结........................................................................................................................ 61
   第五章叶片动力学分析........................................................... 62
广西大学祠盯士学位金仑.弋
风办发电机叶少卜宝又计笼开乡t
5.1前言............................................................................................................62
5.2动力学分析方法............................................................................................................ 62
5.3计算模型................................................................................................................63
5.4分析工具................................................................................................................63
5.5分析步骤.............................、.............................................................................65
  5.5.1有限元建模.............................................................................................................. 65
  5.5.2施加约束..........................................................................................................67
5.6计算结果........................................................................................................67
  5.6.1模态计算结果..................................................................................................67
  5.6.2结果分析..............................................................................................................68
  5.6.3对比计算.................................................................................................................. 72
  5.6.4计算模型的改进...................................................................................................... 74
  5.6.5结论..................................................................................................................74
5.7本章小结................................................................................................................74
备第六章结论及展望................................................................................ 76
6.1结论....................................................................................................................76
6.2论文堕待解决的问题.................................................................................................... 77
6.3展望..................................................................................................................77
参考文献.......................................................................:..78
附录1翼型NACA4412数据.....................................................82
附录2翼型NACA4412气动性能表(RE=500000) ............................................................ 83
附录3翼型NACA4412气动性能图(RE=500000) ................................................. 84
致谢.......................................................................................................... 85
攻读学位期间发表的学术论文目录................................................................................... 86

wsg.123 · 发表于 2008-9-20 16:39:49

此文件是什么格式,打不开

dondon7758521 · 发表于 2008-9-24 00:35:13

是論文喔...
知道那種葉型最通用嗎?
在風機裡, 用NACA 65系列的很多

新洁电子 · 发表于 2008-9-24 08:51:29

原帖由 wsg.123 于 2008-9-20 16:39 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif' s7 u- t# r. j1 _/ a. z) ~6 Z
此文件是什么格式,打不开

我在3楼早已明确说明！晕！今次不做处理，以后多留意！

fhf921 · 发表于 2008-9-27 13:12:10

这个俄罗斯技术比较厉害呀

dondon7758521 · 发表于 2008-9-28 07:57:17

谢谢, 正需要的好东西

peterwei · 发表于 2008-9-28 08:38:50

希望能看到一些有深度的参考资料

zhangduo61 · 发表于 2009-6-17 10:06:31

谢谢，正要学习这方面的东西呢

笑傲风中 · 发表于 2009-10-27 11:36:26

我还下了..............我会收藏的！！

sywangyijia · 发表于 2010-3-17 16:22:35

谢谢, 正需要的好东西

sywangyijia · 发表于 2010-3-22 13:29:14

不错值得学习

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