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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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xjtufengfeng
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
8 J' W$ g$ Y2 w" ZSchmitz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
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ly_uaen
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。
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新洁电子
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
/ [7 u/ s& H0 e( b) U阅读器：CAJViewer（可以打开，已经测试！资料很清晰）3 n3 A/ z" ~7 V$ b
分类号：-TM315; [2 n( |- v/ o. X; ^
UDC：6 J2 l. ]1 N; b  u; n+ b% b0 {
                  硕士学位论文
& m5 M$ [5 A8 p3 D《小型水平轴风力发电机叶片设计研究》$ F3 v& f3 n% L5 V
作者：杨新彦
& i/ ^0 e- u9 {日期：2006-6-10- y, i9 Z- ^2 }# P  E  F- L
* T! H' c! F1 h, c; d7 ]2 Y# N
摘要
1 ^" l4 L; W* j0 }" c        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/ ]. R2 p" a1 \6 }: _' q
    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4 z  Z1 d4 d; j! C5 `, C
    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' ?' s% v/ ~! T2 j+ V7 R
    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  p0 v8 n- M3 I1 I: [7 Y9 \
    要研究成果如下:5 T9 ~$ o7 w# p) y6 V
        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
9 t3 y1 e# q. u) f& o   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
  [' B' ^# L0 U, 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2 m2 V7 K8 K+ U, d
    具有流线型。. @3 ~% x" O, M4 A1 c
        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
; G9 Q) G0 o" S5 D1 n2 n    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
! s: C5 z6 `  D6 V, 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0 _; v+ Q! Q8 b. T) ?
    的三维坐标;利用三维建模软件SolidWorks进行精确实体建模，方便进一3 l  [8 h; d% u, O( C
    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。7 }9 W3 |. k# V% [8 u3 K# Y! H
        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7 p. M& D, V7 t6 g8 |
    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
+ k: K' u1 \- J) k5 o; G    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
$ W. H( S& F8 h4 ^# w    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& Y6 ^% p) `+ g/ d/ D

5 i% M+ O7 \$ E  i5 e1 N      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
) j6 x% R. M% _0 ^      法简单实用，计算结果且较经验轮毅损失修正合理。
1 N4 w* T: a5 I. s3 n+ Z        4.叶片动力学分析。采用了有限元分析软件COSMOS\WORKS进行叶
, I0 v. @- }: Q$ v- D% {      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" W/ [; K: U8 J' }. I, e
    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
! w% a8 t# i/ P( Q" I      度较高。! q2 ?  N) x; W* L+ F7 }
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
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新洁电子
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9 p$ c7 J/ b% n6 P4 ]: @0 q4 S$ Q
第一章绪论....................................................................1- P8 J. o2 s3 L
1.1本课题研究背景.....................................................................................................1
9 ^2 z6 ]& w5 N: q1.2国内外研究技术现状............................................................................................. 2. m1 a! g2 m7 S8 [( s* x0 U# R
1.3本课题研究内容........................................................................................................ 2+ p3 F( x/ s$ q/ L+ [- Q, G
第.章基本概念与基本原理............................................................................................... 5- r% r4 f) w) \) s/ v/ K& h7 q
2.1翼型结构基本概念............................................................................................57 [' Y7 Y; g7 t
  2.1.1翼型几何参数....................................................................................................5- Q5 T, O  ~1 D* C( h  c* R4 z
  2.1.2翼型介绍................................................................................................79 ~! \  }: U! ?  s6 Z( `! z4 @
2.2翼型空气动力学相关概念......................................................................:....................... 73 s3 b2 w6 M8 n
  2.2.1作用在翼型上的空气动力........................................................................................ 7, `: }% q) j1 a% }, q0 V
  2.2.2空气动力的影响因素................................................................................................ 9
3 V# W- L* f) x5 B) {2.3叶片基本气动理论..............................................................................................11
3 z! s( G# N, }2 C9 v! h! _  2.3.1贝兹理论...................................................................................................................11& s" S* |3 G( S
  2.3.2涡流理论..........................................................................................13" o4 @2 j9 Q/ f% r
  2.3.3叶素理论.................................................................................................14
# W) n; C* O- C/ k+ m  2.3.4动量理论.........................................................................................................16
9 m  |& J; m3 j/ f5 B2.4本章小结................ ................................................................................17
" b/ D7 z" L( j第三章叶片设计.......................:...............................................18
4 Q0 s" m: x% X1 ^5 s/ r3.1前言.......................................................................................................18
+ \1 M& Y; O% y& a8 t! Q/ @3.2风力机特征风速的确定............................................................................................18
$ ]! @' x7 X3 S9 f( B$ z* R# Y  3.2.1风速的数学表达式..............................................................................................18
2 d% m  d. Q9 x( W  3.2.2风力机特征风速的推导计算.................................................................................. 20# [5 \1 V: [% t7 l% k* q" v
3.3叶片基本设计方法....................................................................................................21
% n( h/ p) s4 z& S: _: ^' ^  p  3.3.1计算风轮直径模型..........................................................................................21
4 l  b  R+ i0 N+ y3 }0 j& L7 \/ o9 H9 Y  3.3.2叶片重要参数的选取.............................................................................................. 238 l2 A  V- r( Z/ U" X! A
广西大学ZXt学位论文
* P. j8 r% j; l5 F风办发电机叶t卜iR计研究! h4 k/ l  Y$ n- H4 l- t- Z$ @
  3.3.3叶展形状设计模型..............................................................................................256 O+ @, K& N/ a5 Z6 F  O  E% N
3.4叶片设计实例.................................................................................................29
# A5 V" y8 v2 |  3.4.1风力机特征风速的确定.......................................................................................... 29, M: t# ]/ f) u3 Z) f7 z
  3.4.2叶片重要参数选取..............................................................................................30
! h% C1 n2 h  W. V% D+ k5 y  3.4.3叶展形状设计...................:..........................................................................32# _. |" u: [0 A: n* \& D
3.5设计结果形象化................................................................................................41$ ^1 v! ?4 ?7 P1 j3 i* O
  3.5.1叶片截面空间坐标的求解...................................................................................... 41
9 H8 v2 D$ |& j" E  3.5.2叶片计算机3D绘图............................................................................................... 44
( u# O7 ^2 _7 M+ d; v  3.5.3该3D建模方法的优点........................................................................................... 45
5 i& _: U/ [' P7 N, w7 w* ?5 v3.6叶片模型图......................................................................................................... 46
" z5 D. X3 W7 f8 g3.7本章小结................................................................................................................470 m: |- ?1 i- J8 m( g/ N0 L
第四章静态气动性能模拟计算........................:.............................. 48
! a8 V! @" V4 l+ R1 C4.1前言.......................................................................................................48; i* R, J8 O$ v2 d
  4.1.1有量纲性能指标...................................................................................................... 48
( R3 \* @; T% n) @- R; N  4.1.2无量纲性能指标、..................................................................................................... 48- m! p2 b/ [5 I, L- M# L
  4.1.3有量纲指标和无量纲指标关系......................................................................48! y& _, c: x4 Q: h
4.2叶片气动性能计算...............................................................................................49; x* \  H+ E! i# u. s
  4.2.1贝茨模型..........................................................................................................498 E0 a; x3 A% Q! T% w
  4.2.2涡流模型—Glauert模型和Wilson模型.................................................49- O( v/ i. W) _# ~7 k* X$ g: k
4.3各种修正系数..............................................................................................54
3 A! a! P' c% w& p  4.3.1叶片数修正...................................................................................54( J. ~( Q6 _$ A' g3 s
  4.3.2翼型修正....................................................................................................55
  ?% M* B) K/ ^3 h) V, f. E  4.3.3叶尖修正..........................................................................................................55  \' M0 }( Q1 k( o5 L
  4.3.4轮毅修正..............................................................................................................56
4 C7 ~  u3 D% M- G1 N( V" @1 X4.4模型修正结果................................................................................................56% y1 b5 E  A7 [" g1 g$ \
  4.4.1性能修正表..........................................................................................................57
$ Q% D" g3 `4 v6 ~  4.4.2结果分析..........................................................................................................60$ `8 e1 x& d4 A5 C7 x1 \
4.5本章小结........................................................................................................................ 61
: y; f7 Y% D5 q' O# `      第五章叶片动力学分析........................................................... 62
, x$ x( f" J; Z( p2 y/ Z" w广西大学祠盯士学位金仑.弋
1 d) N6 g" u  \6 {7 H风办发电机叶少卜宝又计笼开乡t
' \: X. z8 N) u1 j* K; H5 N9 t9 ~5.1前言............................................................................................................623 [% W9 B& r- ~" b" l" a
5.2动力学分析方法............................................................................................................ 62
2 j: E6 d3 J4 s8 M  K' L+ @5.3计算模型................................................................................................................63& G  K4 I: ^/ _3 a' G
5.4分析工具................................................................................................................63
) {( j" o/ R/ h0 q/ ?5.5分析步骤.............................、.............................................................................65% ~' Y2 R2 b! S* Z* z
  5.5.1有限元建模.............................................................................................................. 656 f7 O( S) Q9 G+ p
  5.5.2施加约束..........................................................................................................67
8 @* W: B- F# w9 Z5.6计算结果........................................................................................................678 N5 K) W; V4 N) c; `, D( V
  5.6.1模态计算结果..................................................................................................67
2 T/ B: n0 P8 @8 B" {3 S  5.6.2结果分析..............................................................................................................689 a# U* }/ X1 E. v( [
  5.6.3对比计算.................................................................................................................. 72
& |$ s7 S3 T8 c  z0 L7 w  5.6.4计算模型的改进...................................................................................................... 743 z6 E  ]# T& ?( ~- r3 s
  5.6.5结论..................................................................................................................74
/ M; q: n5 D" ?% }; {4 y$ b8 t& }5.7本章小结................................................................................................................742 d% Y: ], _; Y
备第六章结论及展望................................................................................ 76+ ~: g6 _0 y1 C7 C7 H) a2 g: L# j+ F
6.1结论....................................................................................................................765 a$ x5 s( o! b* j
6.2论文堕待解决的问题.................................................................................................... 77
% v7 c8 p6 m' m$ F0 d6.3展望..................................................................................................................776 o2 u! A' l* i3 q% y$ B
参考文献.......................................................................:..785 \4 R5 D3 ^: [) F4 ?
附录1翼型NACA4412数据.....................................................82
9 L1 w2 r: L5 v& L8 K$ ?+ l0 {附录2翼型NACA4412气动性能表(RE=500000) ............................................................ 83
* _. |' q6 p0 U- s7 P$ A附录3翼型NACA4412气动性能图(RE=500000) ................................................. 84! N9 u+ n! h1 Y7 N; x- S
致谢.......................................................................................................... 85, [+ l+ I! }& K  m
攻读学位期间发表的学术论文目录................................................................................... 86
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wsg.123
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
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dondon7758521
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...& f9 i2 N+ C0 K3 n; t
知道那種葉型最通用嗎?
7 P: p3 x! N" f3 T1 g在風機裡, 用NACA 65系列的很多
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新洁电子
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
' G! K0 U; c# p# {3 Z) }4 i$ u4 F0 E此文件是什么格式,打不开

$ U1 A. t  W/ }% n7 }! y- _4 x7 `4 X& S0 G- {
我在3楼早已明确说明！晕！今次不做处理，以后多留意！
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fhf921
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
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dondon7758521
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
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peterwei
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
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zhangduo61
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
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笑傲风中
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！！
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sywangyijia
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
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sywangyijia
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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