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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' ^, w- P# G, i3 H: T& b7 ^5 L7 O
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: 84

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: 75

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: 71

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:NH5 u9 D1 W2 K% A8 r' M1 [2 }  R
阅读器:CAJViewer(可以打开,已经测试!资料很清晰)
+ s0 o5 W1 Q: E0 f" z! K* I3 \分类号:-TM315: E% p0 ?, r* _' j
UDC:( R$ v! z9 M* [# [3 Z) s4 |
                  硕士学位论文9 y  b! ]1 N' f+ G1 m
《小型水平轴风力发电机叶片设计研究》
# w) O& s1 |* N* T* M1 \( u  l# B* Y作者:杨新彦
+ y( e9 g. @9 }. @日期:2006-6-108 J9 U) t9 w6 p# g2 K) F

  m8 b+ g0 m# F; L! a* x$ |4 S摘要2 ~7 W, M: L5 x/ B1 |  S/ H
        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
1 O& X) P$ m# k- U) t' [    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
3 x# j$ G: T* W$ w    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
; g8 v) I( n+ g4 w    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
6 w1 ~: B+ Y/ P' t7 Q7 O    要研究成果如下:" t3 A- O# e: j$ p0 G* T% H; z4 ]
        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, j( p  T/ u* i. p5 C
   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  v% A. _' n9 G
    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
* j0 H4 a) Z1 L- }8 l6 B  u3 |( ]0 g. O    具有流线型。. ]. |' y  X* |! @& H$ p% n( Q
        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! G, Z2 M* x( N3 l% V: r9 D
    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
  F1 a8 m; g7 [1 y- O( t    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
+ |" ^- m8 c: B% J5 x9 l    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 y/ U; {! ~  E. X  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。2 c$ m  F) v) J2 Z0 C+ O  d
        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
4 X/ c# Q( E- \+ y5 j2 n' P, c8 g    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
" E! B7 o9 a0 ]5 q+ e1 e    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% P; Y! B6 R1 H5 j, {4 n  F( }
    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1 D. g! w: `9 L

5 _5 ^$ x( \6 }3 S& ~  {% i7 T      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* c$ [. ^4 Y* E7 o9 R/ E% H3 @
      法简单实用,计算结果且较经验轮毅损失修正合理。' V* E" N2 y, L
        4.叶片动力学分析。采用了有限元分析软件COSMOS\WORKS进行叶
6 P4 }; p) Y8 U5 F8 R+ y      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
+ U- d8 m" M8 Z, i    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
. J7 g& J' z. \5 I      度较高。
% z3 n8 X) `8 Q" T6 L: T0 A3 l! F! U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
& I9 J3 B7 d' L+ n  S7 n第一章绪论....................................................................1& |0 N1 Y! \- N/ F  l  A* `
1.1本课题研究背景.....................................................................................................1
. [$ i7 ?3 K) ^9 c" B5 E1.2国内外研究技术现状............................................................................................. 2
  G: s! u  B. F4 B# g% ?. K2 ]1.3本课题研究内容........................................................................................................ 2
& g2 R& Z2 E- s6 q4 D第.章基本概念与基本原理............................................................................................... 5* K# R' w  o. [  o* W9 e4 }8 D
2.1翼型结构基本概念............................................................................................5
! y' G$ @1 V- A3 e) Z. d$ m  2.1.1翼型几何参数....................................................................................................59 ]! n' L1 E, ]. k9 _
  2.1.2翼型介绍................................................................................................7
& j( R& p( B% n* l# j$ v/ j: t1 j2.2翼型空气动力学相关概念......................................................................:....................... 7
( g* Y0 V% n# X: J2 p& K  2.2.1作用在翼型上的空气动力........................................................................................ 7
# D5 l$ ^+ E0 J2 S4 }# h  2.2.2空气动力的影响因素................................................................................................ 9
( H8 E. J/ V5 y2.3叶片基本气动理论..............................................................................................111 R% @2 O9 r" w. D+ T3 m6 t
  2.3.1贝兹理论...................................................................................................................117 n6 D* K7 h% b7 N1 w' q
  2.3.2涡流理论..........................................................................................13
- n: K+ C: Y9 b% V  2.3.3叶素理论.................................................................................................14$ z6 y/ j: y' a* D* g3 p
  2.3.4动量理论.........................................................................................................16
$ f0 V8 y" a; l. v  V$ r9 G, X2.4本章小结................ ................................................................................173 _& b- U8 i( K0 t
第三章叶片设计.......................:...............................................18
; R' J- g5 Q1 p0 K& f5 m  z3.1前言.......................................................................................................18# o' j: Z- R% T9 X% S$ T0 F
3.2风力机特征风速的确定............................................................................................18
2 l% \0 i! a# x' j' N' R  3.2.1风速的数学表达式..............................................................................................18
5 O# R, ], S2 O2 y. a$ o* a  3.2.2风力机特征风速的推导计算.................................................................................. 20" i" F7 j% [1 q9 |6 u) l, b7 m
3.3叶片基本设计方法....................................................................................................21* v; v( ]- s; v" g
  3.3.1计算风轮直径模型..........................................................................................21
- r- j8 X( R! I. W" t/ M  3.3.2叶片重要参数的选取.............................................................................................. 23
" v$ D, `+ y1 t: m  t广西大学ZXt学位论文9 m% Z) P8 l8 c" l9 V
风办发电机叶t卜iR计研究5 z6 r% O' C" }$ w9 g- `) ~
  3.3.3叶展形状设计模型..............................................................................................250 t* v8 ~3 O, n1 S8 [8 z& |5 F4 y
3.4叶片设计实例.................................................................................................292 V1 Z1 I& ^% t+ h3 M  A4 `: @+ o
  3.4.1风力机特征风速的确定.......................................................................................... 29
- K' L1 u- }- t- c" V( }! p  3.4.2叶片重要参数选取..............................................................................................30
' T* _4 w, o. e4 j  3.4.3叶展形状设计...................:..........................................................................32
  d$ X( ?1 [$ M( G3.5设计结果形象化................................................................................................411 M! ^" H+ z  D) b( _$ N- `
  3.5.1叶片截面空间坐标的求解...................................................................................... 415 J& l9 v' b5 d. v' U2 E# R! a/ Q
  3.5.2叶片计算机3D绘图............................................................................................... 44
% t! c- E4 Z  @) M  3.5.3该3D建模方法的优点........................................................................................... 45
5 _4 e) R% O+ z8 Q9 G8 `$ n3 E$ Y3 k4 O3.6叶片模型图......................................................................................................... 464 e) g8 F: G8 t. S: N+ A" w
3.7本章小结................................................................................................................47( ~+ l2 t6 C7 I
第四章静态气动性能模拟计算........................:.............................. 48
9 ~* @8 c" u7 a  K5 Q3 `) N4.1前言.......................................................................................................48
  B) R; e) H$ b1 ^" ]9 f, B  4.1.1有量纲性能指标...................................................................................................... 48
* I1 I/ W% M/ k; k  b  4.1.2无量纲性能指标、..................................................................................................... 48
8 ]! G# B1 Y, e  @- F  4.1.3有量纲指标和无量纲指标关系......................................................................48
( N& u) ?- ~3 B3 W' K; _2 B4.2叶片气动性能计算...............................................................................................49
1 u/ ?! V6 P2 ^' S& ^  W4 R2 G  4.2.1贝茨模型..........................................................................................................49
* x1 P( g  Q& r! y; w1 Z, b3 I$ o, C0 H  4.2.2涡流模型—Glauert模型和Wilson模型.................................................49" [" h/ u2 A' u6 [  ]
4.3各种修正系数..............................................................................................54
1 S8 T& f* R! c# q7 @7 q% [! m; W  4.3.1叶片数修正...................................................................................54
0 q. _; o  E+ S1 N' a" l$ F3 w  4.3.2翼型修正....................................................................................................551 Q& O  Z9 Y! z7 s9 O1 R
  4.3.3叶尖修正..........................................................................................................55$ ?# s7 o1 l( i9 ^
  4.3.4轮毅修正..............................................................................................................564 S5 }/ Z+ c" i$ P. a  W
4.4模型修正结果................................................................................................56
) `" Q% J- {, Z% y% D  4.4.1性能修正表..........................................................................................................578 }4 g+ E9 e- A% F2 f' X6 x' q
  4.4.2结果分析..........................................................................................................60
  U, {& Y. [( ^& ?/ x4.5本章小结........................................................................................................................ 61( J7 p2 c, _5 E# z8 G: P8 Q; B
      第五章叶片动力学分析........................................................... 62+ C1 s1 ^7 T$ k) w
广西大学祠盯士学位金仑.弋9 w2 R$ F4 Q- o& k$ ^' k  c! n
风办发电机叶少卜宝又计笼开乡t
# K' Z0 E9 I$ \" a2 i2 }+ x1 z/ X5.1前言............................................................................................................620 K+ z$ J) J/ ~( t" u' d9 B
5.2动力学分析方法............................................................................................................ 62
6 B% U  m) M9 o/ [5.3计算模型................................................................................................................63
4 ~5 t0 D2 y! R5.4分析工具................................................................................................................63
7 S9 N0 [% V* W* F. \5.5分析步骤.............................、.............................................................................65
) O6 \. M# C- p4 U( z& k% D8 p  5.5.1有限元建模.............................................................................................................. 65
3 m( l. B) `3 U2 K' p. F  5.5.2施加约束..........................................................................................................673 r0 T: N5 S/ G/ t, [
5.6计算结果........................................................................................................67
1 |% s9 i. R4 f6 d* n3 c  5.6.1模态计算结果..................................................................................................67
# w0 ^, ^3 [( _" q  G  5.6.2结果分析..............................................................................................................68
8 `5 E* V* y- M- p0 P* P# i& f3 D  5.6.3对比计算.................................................................................................................. 72# S. `: M' V6 o* q) X
  5.6.4计算模型的改进...................................................................................................... 74
5 I  R: D4 p9 A2 K  5.6.5结论..................................................................................................................74
! W9 d8 N/ }5 V: t5.7本章小结................................................................................................................74  y2 R( h+ n- z. c+ F$ I: y% h* i
备第六章结论及展望................................................................................ 76  @5 l0 `9 ?  Y7 |! T
6.1结论....................................................................................................................76
- W+ C- X4 `  G: Q4 j- a% p1 U/ Q6.2论文堕待解决的问题.................................................................................................... 77
) |( j6 i4 ~$ ^- k5 l6.3展望..................................................................................................................77: K2 f0 y& n6 p
参考文献.......................................................................:..78$ X6 N& t3 Y4 y4 t# q/ z8 v
附录1翼型NACA4412数据.....................................................824 A* e2 n$ l* I# M* H# B0 R
附录2翼型NACA4412气动性能表(RE=500000) ............................................................ 836 P8 |! l& y$ _8 \; Y# ^# f
附录3翼型NACA4412气动性能图(RE=500000) ................................................. 84
& e5 ], X1 T* Y" A4 ?致谢.......................................................................................................... 85
' b8 Q" K. \9 v7 F4 D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...
( C& _- _, c5 X$ i$ s7 e7 b+ B% h) W知道那種葉型最通用嗎?
) c7 ~2 j) L: ^, P$ ?1 N$ \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- _: i& d0 O! @& s6 ^
此文件是什么格式,打不开
7 ?5 |1 ?6 l' _: `, K) H! t0 |

7 f' X1 i. N. J' @$ P- r2 f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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