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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
' h, l$ T. B% {, A, s+ }( D2 qSchmitz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: 84

小型水平轴风力发电机叶片设计研究.part2.rar

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小型水平轴风力发电机叶片设计研究.part3.rar

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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) S: L2 t) F( x2 k* Y
阅读器:CAJViewer(可以打开,已经测试!资料很清晰)
2 Q  V6 I1 T+ a分类号:-TM315
9 Y0 _. N  E( `4 d8 V3 {& eUDC:
3 L) s/ v. m& _* D! ~8 f                  硕士学位论文# H( v. R( v0 M  p. M
《小型水平轴风力发电机叶片设计研究》  @* K& x9 V4 n* |  o- H& F
作者:杨新彦* Q) ^1 y1 }3 r! H$ e/ U" @
日期:2006-6-10
" l1 z' }3 \, P2 M/ l% C# G3 E+ Q2 |5 W1 ~+ d$ K6 v
摘要1 z# j8 V6 V3 s. v
        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$ v$ P) g9 d( R4 w4 g2 z5 O  ~3 I* m
    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
; s" s8 L3 L& D# V  P0 \/ z# O    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8 N0 R5 ?4 m0 c1 ]* X* U
    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$ l6 V* e' P( H9 u& A* Z
    要研究成果如下:
& I, P! c: ]& ]        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
& T1 H3 m% y) a0 L   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
+ g7 W  |$ ~* }, [+ i9 L    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 O* ]( ?7 `2 w1 M; g2 o    具有流线型。
; P+ }# V' F+ p1 t, [/ D; m# A/ Y        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
" V" {5 m- w. H. b9 v    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
' n  l7 N  w4 I* E- I, o    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) v8 A/ @) g* B% }3 t' u& p% b5 m
    的三维坐标;利用三维建模软件SolidWorks进行精确实体建模,方便进一6 x$ P' C2 l4 \2 ?5 t6 w
    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。( n$ Y% n/ S2 A5 P  J: o
        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
6 b# Z( n: t5 m! W9 ~. w    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3 g" n& [+ a7 j% x1 h7 \' B8 E5 [! i
    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
* R7 y7 V* M$ s3 E( J    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
* e) m2 o) t5 J8 d9 y; ]8 j9 h0 q. b( E! H( L& t( G2 l. r
      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
3 m% J( c. J$ I/ F8 }  \      法简单实用,计算结果且较经验轮毅损失修正合理。# E7 i3 t6 U+ W2 {
        4.叶片动力学分析。采用了有限元分析软件COSMOS\WORKS进行叶
6 X$ }1 g  K2 K9 w0 Q      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
9 ~' e# G& s; X' e2 c' |    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4 K  v% K. J7 s" n# _" g
      度较高。9 d5 I  \) C) D' V& y5 k5 E
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
! u  I" y  n" e" l9 w; G  ^. y第一章绪论....................................................................1# ^; d* ?+ }5 @) b8 H* o
1.1本课题研究背景.....................................................................................................1
+ b+ f9 E9 K7 C1.2国内外研究技术现状............................................................................................. 2
* I: L% n. T' E- g1.3本课题研究内容........................................................................................................ 29 ]6 s/ Y) W  v. x
第.章基本概念与基本原理............................................................................................... 5
3 F. U( Q0 w9 C2 R2.1翼型结构基本概念............................................................................................55 ]) ~* C8 y) b+ Y
  2.1.1翼型几何参数....................................................................................................5; f5 n" h/ ~3 B7 k
  2.1.2翼型介绍................................................................................................7
, w9 u* P- q& m: f3 Q; h% }2.2翼型空气动力学相关概念......................................................................:....................... 7, G# l9 o4 J! r7 K3 }
  2.2.1作用在翼型上的空气动力........................................................................................ 7' I4 D, O5 X( Z/ }% [
  2.2.2空气动力的影响因素................................................................................................ 9
0 H% t& {. T; o* _3 L2.3叶片基本气动理论..............................................................................................11  \' V1 N- F, T4 |
  2.3.1贝兹理论...................................................................................................................11
+ f0 T. m# L* m  2.3.2涡流理论..........................................................................................136 z( V" _  B, t5 \- I
  2.3.3叶素理论.................................................................................................14
/ u( _' {! y7 a  2.3.4动量理论.........................................................................................................16( o8 G; A  P* D) A. {& k# _
2.4本章小结................ ................................................................................17
# t5 S; @* `# N, U第三章叶片设计.......................:...............................................18
& f( m6 g- [- O! H6 E3.1前言.......................................................................................................18. d! W3 b$ [* b
3.2风力机特征风速的确定............................................................................................18
3 b# {* V1 q. N' s$ M+ c8 |  C  3.2.1风速的数学表达式..............................................................................................18
# o; z. Z0 X2 @& x3 N" M6 k2 @  3.2.2风力机特征风速的推导计算.................................................................................. 20( l5 X& L* \/ g& N) n) B
3.3叶片基本设计方法....................................................................................................21, u& w. a# v* M  E. @
  3.3.1计算风轮直径模型..........................................................................................21
  h+ ?7 l) y  m  3.3.2叶片重要参数的选取.............................................................................................. 230 L$ V# s4 [& U8 t
广西大学ZXt学位论文3 k( k: _0 q; v
风办发电机叶t卜iR计研究
  r* l7 z( I6 Y8 C* ~2 O: i( ?  i* X$ u  3.3.3叶展形状设计模型..............................................................................................25% v7 a. G* H7 j1 u9 p/ V
3.4叶片设计实例.................................................................................................29
/ }7 S$ P) r% u) h  3.4.1风力机特征风速的确定.......................................................................................... 29$ Z7 f, n( i7 |* _! ]- S' G7 g8 Z% t& V
  3.4.2叶片重要参数选取..............................................................................................30
1 k5 l4 x, q; M& e0 F2 _  3.4.3叶展形状设计...................:..........................................................................324 \6 ]! Z4 B& h- w/ `1 q
3.5设计结果形象化................................................................................................41( l0 ?/ N2 E1 b$ [' V& w
  3.5.1叶片截面空间坐标的求解...................................................................................... 41
& R# f- a' z2 @3 @8 l5 o+ E8 M  3.5.2叶片计算机3D绘图............................................................................................... 44" n2 S0 Y+ b4 Q* ~/ y
  3.5.3该3D建模方法的优点........................................................................................... 45
2 Q- P" T# g% Q0 z4 J3.6叶片模型图......................................................................................................... 46( R2 h$ S# u& G
3.7本章小结................................................................................................................47
) g% |9 p( o& [( D* x* _. T8 i* Y( r" @第四章静态气动性能模拟计算........................:.............................. 48  Y! m6 O) T" J6 `5 I: ^9 V* L/ k
4.1前言.......................................................................................................48
* A4 I1 {/ h% C9 Z9 S  4.1.1有量纲性能指标...................................................................................................... 48
# w+ @1 U' v# P9 o1 p. E  4.1.2无量纲性能指标、..................................................................................................... 48
; \# B- f3 L" u6 c: |4 Y8 r  4.1.3有量纲指标和无量纲指标关系......................................................................48
" X# G9 d: I- z4.2叶片气动性能计算...............................................................................................49
9 c/ Z* |, g4 K1 o  4.2.1贝茨模型..........................................................................................................49
$ c" L- y( H% d  4.2.2涡流模型—Glauert模型和Wilson模型.................................................49
& O: t& l5 g; W3 T# a; O4.3各种修正系数..............................................................................................54
8 a& h9 S# k' A" M1 z# R$ d. I  4.3.1叶片数修正...................................................................................54( T' r( `  G6 U' d7 b8 g9 J- T
  4.3.2翼型修正....................................................................................................55* n9 ^5 m6 r7 J0 d9 |/ @, T7 S
  4.3.3叶尖修正..........................................................................................................55
2 Y0 m$ D' c6 l4 C& ?' z: l, h  4.3.4轮毅修正..............................................................................................................56
3 [, U+ w# T/ t- O4 ~* l" n: E4.4模型修正结果................................................................................................568 z. I9 b4 M/ S' g- \1 a" C
  4.4.1性能修正表..........................................................................................................57: K, k3 r! H5 A+ Z8 V
  4.4.2结果分析..........................................................................................................605 N. l% F7 N% S: g) j8 r) n3 t4 U
4.5本章小结........................................................................................................................ 61
9 |$ D0 e' G5 F      第五章叶片动力学分析........................................................... 62  S' Q+ I3 n# `1 M8 H# p- l
广西大学祠盯士学位金仑.弋
* d1 @" V: e, x( @: p风办发电机叶少卜宝又计笼开乡t
, M! \2 |( d0 @, v6 U' Z" V: p' u# ]5.1前言............................................................................................................62
8 L6 T( ?3 l. |7 \5.2动力学分析方法............................................................................................................ 62
( }" X3 Z6 J! ?5 e: l8 }5.3计算模型................................................................................................................63  j, M/ a9 X" }) b# ?+ L* w' P: ]9 j
5.4分析工具................................................................................................................63
. {9 d3 I/ V! N) r5.5分析步骤.............................、.............................................................................65+ {! L3 ~9 F/ u' P1 A: b
  5.5.1有限元建模.............................................................................................................. 653 D1 X- L/ n5 Q' J( f# g8 x- q
  5.5.2施加约束..........................................................................................................67
8 n+ K# j' X4 \$ @( Q5.6计算结果........................................................................................................67# P3 E$ k5 F0 S- ?, u
  5.6.1模态计算结果..................................................................................................67% ?% z" B5 o# T% V7 N+ H* l
  5.6.2结果分析..............................................................................................................68
" r2 b& r4 C. n! [5 a2 V* B  5.6.3对比计算.................................................................................................................. 72
7 l6 |# J3 d' S2 D6 ^0 A9 v3 H  5.6.4计算模型的改进...................................................................................................... 74  O0 f' s6 [1 i2 J* F* e+ A
  5.6.5结论..................................................................................................................74
$ {& g0 i$ t/ C' n5.7本章小结................................................................................................................74
3 j# j, m4 c, {0 k备第六章结论及展望................................................................................ 761 v7 D1 \8 ~4 A$ D+ ]% O- r3 u
6.1结论....................................................................................................................76
+ V5 l$ r3 ^2 V5 `6.2论文堕待解决的问题.................................................................................................... 77
+ H; [6 X7 X" s9 x0 [6 s% g6.3展望..................................................................................................................77
' L  C* e* h; O( {" M9 m& R参考文献.......................................................................:..781 u! U6 q% o0 f- u/ I
附录1翼型NACA4412数据.....................................................82
' |& V1 W2 f* E* i$ {0 V' i附录2翼型NACA4412气动性能表(RE=500000) ............................................................ 833 y& f0 b5 G% K9 X; ^! m
附录3翼型NACA4412气动性能图(RE=500000) ................................................. 84
+ `: I+ Y% h5 \/ O3 h% ]& i致谢.......................................................................................................... 85
( J( \7 d) \, l$ v) X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..." n* i$ Y5 z6 t, y2 k& d7 r9 _% D7 ~
知道那種葉型最通用嗎?8 D$ l( o4 m. B) v. z  q9 _, v  O
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
% z  v8 e/ `: w6 i. B此文件是什么格式,打不开
: W* V. S7 K) U5 f8 ?' E0 x& D
& g/ @! k2 h$ V
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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