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[风能] 小型水平轴风力发电机叶片设计研究

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发表于 2007-8-30 22:17:40 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国陕西西安

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硕士学位论文: ?  A* n6 d, z
Schmitz理论、Glauert理论、Wilson理论

小型水平轴风力发电机叶片设计研究.part1.rar

1.91 MB, 下载次数: 83

小型水平轴风力发电机叶片设计研究.part2.rar

1.91 MB, 下载次数: 74

小型水平轴风力发电机叶片设计研究.part3.rar

435.37 KB, 下载次数: 70

发表于 2008-3-5 23:58:55 | 显示全部楼层 来自: 中国吉林长春
他用的是叶素动量理论吗,不知道有没有理论突破。
发表于 2008-3-7 09:07:27 | 显示全部楼层 来自: 中国山东泰安
文件格式为:NH
6 a8 L" D7 i' ~8 C, K1 a阅读器:CAJViewer(可以打开,已经测试!资料很清晰)
0 W+ X! z1 y. @' Z分类号:-TM315
4 X4 _; Z; ?6 P- B5 u& W- P3 BUDC:
3 M0 s2 ^; S& s' l- b                  硕士学位论文5 c6 ?" O) C7 O8 h: z
《小型水平轴风力发电机叶片设计研究》
( q+ F, N, O% ~" }9 H作者:杨新彦
. _7 d8 O  ]" E( k日期:2006-6-101 k5 ]& g4 ~: v4 T5 F0 S
8 `# p5 ]1 ?, G7 U7 u7 X% ?2 [8 ]6 M
摘要
9 L) l) P* W. s6 k, _  z/ B        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5 V/ b! p/ W! v# ?  E. @4 ?
    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
: V: }1 C# f; w$ s: ~4 S" R    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
' _2 U4 B. f" ]6 A/ C/ a    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
0 v8 M- c, {/ b6 X9 u    要研究成果如下:1 m' N. h4 A* G6 W, z' A4 _
        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
6 J3 h# x0 a/ n  n2 j$ j/ f7 v$ K   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  U* J! L& E4 E, L" c& X
    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8 r; {4 n  {# Y
    具有流线型。
* f! z  ~* l7 B6 i- ^2 {( N        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- m+ n2 ?% [7 p/ @! a
    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# [3 Y& _" L8 m3 n5 V+ Z( ?1 S
    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
" Z( \9 z1 m2 d! \# [    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
0 r) r7 d6 P, H4 f8 v4 r    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。! g' T2 P% `0 q- J0 K
        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
# Y9 M6 e8 B' C+ T( M: r    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
+ `/ {4 F" O9 T. H3 \9 j3 r* P6 x    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
+ i6 ~- K0 A' Z% u    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
+ z. z8 v" |! Q' Z1 Q  U# f$ G* W( N! [) J
      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
& E0 O7 z4 a* t      法简单实用,计算结果且较经验轮毅损失修正合理。  T; `$ R) |& e; P: q* I; p
        4.叶片动力学分析。采用了有限元分析软件COSMOS\WORKS进行叶  n# [7 [) f/ v8 \9 Z1 q  D9 [5 G
      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4 C  I: v* a0 \! p9 D' b% y
    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9 T  K+ j0 f6 }. y$ [& n1 d+ X
      度较高。
! u8 ?6 B# |: T  c( w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
发表于 2008-3-7 09:17:08 | 显示全部楼层 来自: 中国山东泰安

目录

目录" x1 P2 B1 k6 n
第一章绪论....................................................................1$ s" N( F3 p! L( v
1.1本课题研究背景.....................................................................................................1
. L) z" B( }% r$ @, j! |6 B1.2国内外研究技术现状............................................................................................. 2" m( ^8 }$ [3 e" G6 @/ Y1 c
1.3本课题研究内容........................................................................................................ 2  s7 ?. `* a8 s& ^. r
第.章基本概念与基本原理............................................................................................... 50 T3 F! b5 l+ J  v4 ]1 ]8 y
2.1翼型结构基本概念............................................................................................5
; U' }  Q9 ?9 X' R" ]2 P) Z; Z! K  2.1.1翼型几何参数....................................................................................................5
+ |" L9 _: j4 r  2.1.2翼型介绍................................................................................................76 e0 @5 P! G& G0 v4 n# U8 _% n
2.2翼型空气动力学相关概念......................................................................:....................... 7
$ L- [; S3 Q4 o# p3 V  2.2.1作用在翼型上的空气动力........................................................................................ 7& j9 L# Y! H2 q7 h. o
  2.2.2空气动力的影响因素................................................................................................ 98 R- e5 ]+ N8 j" X* p4 K* q- q
2.3叶片基本气动理论..............................................................................................116 e0 P+ Z1 w# A  |1 v( |! i' X% P7 _
  2.3.1贝兹理论...................................................................................................................11
& h+ f% R: ]1 A+ j' m; I, W  2.3.2涡流理论..........................................................................................13* C- }3 ~, V) j9 r1 t. `' k
  2.3.3叶素理论.................................................................................................14
, W5 T* k/ z1 Z+ C9 _; N" V+ h  2.3.4动量理论.........................................................................................................16
& T0 S4 i& N+ ]! S7 o3 y2.4本章小结................ ................................................................................17! F- h5 y8 h, C/ ^
第三章叶片设计.......................:...............................................18
/ J# H) a  T6 k1 x3.1前言.......................................................................................................18! C6 N$ [! N0 s! s
3.2风力机特征风速的确定............................................................................................18
1 _! Q' j6 h4 I$ l  S6 y  3.2.1风速的数学表达式..............................................................................................18
4 D# \7 p4 \% x9 n* F; Z5 h  3.2.2风力机特征风速的推导计算.................................................................................. 20. q" o7 C: z9 {8 A: r; V" E9 V- x2 G
3.3叶片基本设计方法....................................................................................................21; }+ y7 c) ?+ ^; x% f* \
  3.3.1计算风轮直径模型..........................................................................................21
, H- R5 Q4 ~+ w4 |) w& Q3 t; e  3.3.2叶片重要参数的选取.............................................................................................. 23, p6 C, A$ P5 }% ~' z; E; C
广西大学ZXt学位论文$ n; L4 O2 @$ Y! ~9 S7 c2 N( L
风办发电机叶t卜iR计研究9 q0 H& {! |5 i, ]6 r
  3.3.3叶展形状设计模型..............................................................................................25/ X" T  \3 F- O, x5 g4 @4 n0 Y
3.4叶片设计实例.................................................................................................29
  x5 \: L  X! v; p% I% L  3.4.1风力机特征风速的确定.......................................................................................... 29
- U$ p9 ?, \; l7 P! [  3.4.2叶片重要参数选取..............................................................................................303 A% T$ k$ B8 F
  3.4.3叶展形状设计...................:..........................................................................32- e* W2 t* B) _
3.5设计结果形象化................................................................................................41
) u1 J8 \9 e3 e2 J, U  3.5.1叶片截面空间坐标的求解...................................................................................... 41
- K  A7 v; u* w+ L) P& }6 O  3.5.2叶片计算机3D绘图............................................................................................... 44
0 C& G1 l6 b2 H; I  3.5.3该3D建模方法的优点........................................................................................... 45
) J' }2 e% a1 N2 v/ i2 O3 S# T3.6叶片模型图......................................................................................................... 46$ R; D! V2 H" w1 G$ i
3.7本章小结................................................................................................................47$ n! `7 t& U% `
第四章静态气动性能模拟计算........................:.............................. 486 d$ [8 `- g. d6 u4 _
4.1前言.......................................................................................................48
& j+ R# @* H( _5 X  4.1.1有量纲性能指标...................................................................................................... 48
- i1 a% `2 c. j/ w  4.1.2无量纲性能指标、..................................................................................................... 48
# ^' x/ T& T0 X. h0 @$ ]" g0 q  4.1.3有量纲指标和无量纲指标关系......................................................................48
$ Y( N1 u" `  J1 e' J4.2叶片气动性能计算...............................................................................................494 {+ I6 `6 \: {. ]( ?
  4.2.1贝茨模型..........................................................................................................49
- G' T& E/ g& |" O' @  l7 A  4.2.2涡流模型—Glauert模型和Wilson模型.................................................49
" M0 ?/ d) I7 `1 V4.3各种修正系数..............................................................................................54
/ _2 E; f6 p/ d  n, }0 m  4.3.1叶片数修正...................................................................................54
1 V. H7 z4 B; o: U7 E  4.3.2翼型修正....................................................................................................55  ?$ |7 {8 Y- t
  4.3.3叶尖修正..........................................................................................................55
5 s5 A& @" @7 A2 B8 O1 a" v/ v  4.3.4轮毅修正..............................................................................................................56: L4 H( e  e6 D! W
4.4模型修正结果................................................................................................56( d+ q( C$ D! n% q- w6 N
  4.4.1性能修正表..........................................................................................................57
# n. u& p3 N3 Y' c& H  4.4.2结果分析..........................................................................................................60  y/ a" S+ ^: l) Z% P* F
4.5本章小结........................................................................................................................ 612 M: u$ R, t* I1 o/ g- ?
      第五章叶片动力学分析........................................................... 62
' f$ H% t) j$ y4 b广西大学祠盯士学位金仑.弋
. S( I' R7 O0 r( R4 w1 s( I% J7 U风办发电机叶少卜宝又计笼开乡t
/ {: D, d/ N! |3 C5 X# p5.1前言............................................................................................................62
. Y  o$ ^$ Z% ?' i1 t, F7 S5.2动力学分析方法............................................................................................................ 621 X3 b7 n& _+ z! c2 `1 m
5.3计算模型................................................................................................................633 o& D! N5 F5 @: S; e& G
5.4分析工具................................................................................................................63* B+ A/ ~$ Y# [# ~3 K
5.5分析步骤.............................、.............................................................................65$ U' i/ K" y3 T+ a$ a
  5.5.1有限元建模.............................................................................................................. 65: U) D6 A# C1 d" H# A
  5.5.2施加约束..........................................................................................................67
/ d; ?' x2 m9 Q, u1 x+ U5.6计算结果........................................................................................................67
5 g4 o# ^/ l9 q8 I& [9 T  5.6.1模态计算结果..................................................................................................67
9 d; V% t5 A5 i+ x  5.6.2结果分析..............................................................................................................68
/ R2 G3 o$ B7 L$ D, U6 O% `$ ?8 O  5.6.3对比计算.................................................................................................................. 72
  a+ I( e! ?8 Y  5.6.4计算模型的改进...................................................................................................... 74
. z. e( x2 L2 ?/ X  5.6.5结论..................................................................................................................74% y5 s$ E) m  g6 m, _' t5 {& T
5.7本章小结................................................................................................................74
9 D& F2 N% L5 E1 B' j% c备第六章结论及展望................................................................................ 76( M1 L2 h% {  Z9 E+ x  Q
6.1结论....................................................................................................................76' e  E2 H# c1 R1 I) ^, U
6.2论文堕待解决的问题.................................................................................................... 77
1 ^, i) v8 d( h5 {6 b6.3展望..................................................................................................................77( F, [- F3 k* _
参考文献.......................................................................:..784 B1 K  F" {, a
附录1翼型NACA4412数据.....................................................82
. U) H+ x; v4 s  f6 H/ L附录2翼型NACA4412气动性能表(RE=500000) ............................................................ 836 I, j7 y4 l* W# [3 a6 `% o
附录3翼型NACA4412气动性能图(RE=500000) ................................................. 84$ ?- F# ~1 S+ [$ ]! a* r: z
致谢.......................................................................................................... 85
* n! `: |, d  \7 \; d% {7 D7 O攻读学位期间发表的学术论文目录................................................................................... 86
发表于 2008-9-20 16:39:49 | 显示全部楼层 来自: 中国重庆
此文件是什么格式,打不开
发表于 2008-9-24 00:35:13 | 显示全部楼层 来自: 中国广东深圳
是論文喔...
; n8 R+ K0 T6 I  K+ j知道那種葉型最通用嗎?5 M7 R) j; J# y5 G
在風機裡, 用NACA 65系列的很多
发表于 2008-9-24 08:51:29 | 显示全部楼层 来自: 中国山东泰安
原帖由 wsg.123 于 2008-9-20 16:39 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
8 O( b( o$ Q, U4 w* n3 a! X# e此文件是什么格式,打不开
8 H: k  N/ U8 ^; @5 k! H

' v* K' p7 {% t我在3楼早已明确说明!晕!今次不做处理,以后多留意!
发表于 2008-9-27 13:12:10 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏南通
这个俄罗斯技术比较厉害呀
发表于 2008-9-28 07:57:17 | 显示全部楼层 来自: 中国广东深圳
谢谢, 正需要的好东西
发表于 2008-9-28 08:38:50 | 显示全部楼层 来自: 中国天津
希望能看到一些有深度的参考资料
发表于 2009-6-17 10:06:31 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江杭州
谢谢,正要学习这方面的东西呢
发表于 2009-10-27 11:36:26 | 显示全部楼层 来自: 中国广东中山
我还下了..............我会收藏的!!
发表于 2010-3-17 16:22:35 | 显示全部楼层 来自: 中国辽宁沈阳
谢谢, 正需要的好东西
发表于 2010-3-22 13:29:14 | 显示全部楼层 来自: 中国辽宁沈阳
不错  值得学习
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