| 【中文题名】 | 水平轴风力机叶片翼型的气动特性研究 |
| 【英文题名】 | Pneumatic Characteristic Property Studies of Blade Airfoil Profile for Horizontal Axis Wind Turbine |
| 【学科专业】 | 流体机械及工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-8-23 |
| 【中关键词】 | 风能资源,风力机,湍流模型,有限体积法,襟翼增升, |
| 【英关键词】 | wind resources,wind turbine,turbulence model,finite volume method,trailing edge flaps, |
| 【分类导航】 | 工业技术>能源与动力工程>风能、风力机械>风力机械和设备>> |
| 【论文摘要】 |
水平轴风力机是当前应用最有效的风力发电装置,为了提高风力机的风能利用效率,缩短叶片的研发周期;本文首先采用计算流体力学软件—FLUENT,对传统水平轴风力机使用较多的NACA63-215翼型进行数值模拟,得出该翼型的气动特性,以及翼型几何参数、马赫数和雷诺数对气动性能的影响;然后计算了翼型添加45°襟翼和Gurney襟翼时的升阻力特性。数值模拟结果表明,在风力机翼型尾部添加45°襟翼和Gurney襟翼,均能够提高翼型的最大升力系数和有效升力系数;对于Gurney襟翼而言,其增升效果与其高度密切相关。分析结果表明,添加襟翼是一种方便、有效的风力机翼型增升方法。 |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
4-5 |
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Abstract |
5-8 |
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1 绪论 |
8-16 |
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1.1 国内外风力发电的发展状况 |
9-13 |
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1.1.1 国外风力发电的发展状况 |
9-11 |
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1.1.2 国内风力发电的发展状况 |
11-13 |
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1.2 国内外水平轴风力机翼型的研究状况 |
13 |
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1.3 论文的现实意义 |
13-14 |
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1.4 论文的研究内容 |
14-16 |
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2 风力机的基础理论 |
16-29 |
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2.1 风力机的发展状况 |
16-18 |
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2.2 风力机的能量转换过程 |
18-22 |
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2.2.1 风能的计算 |
18 |
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2.2.2 Betz 理论 |
18-20 |
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2.2.3 风力机的特性系数 |
20-22 |
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2.3 翼型的基本理论 |
22-25 |
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2.3.1 翼型的几何参数 |
22-23 |
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2.3.2 作用在旋转叶片上的气动力 |
23-25 |
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2.4 NACA 翼型族 |
25-28 |
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2.4.1 NACA 四、五位数字翼型族 |
25-26 |
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2.4.2 NACA 层流翼型 |
26-28 |
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2.5 NACA 翼型在风力机上的应用 |
28-29 |
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3 流动的数值模拟方法 |
29-42 |
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3.1 流动控制方程 |
30 |
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3.2 湍流模型 |
30-36 |
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3.2.1 湍流数值模拟方法 |
31-33 |
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3.2.2 各种湍流数值模拟方法比较 |
33-36 |
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3.3 有限体积法 |
36-42 |
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3.3.1 通用变量方程 |
37-39 |
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3.3.2 有限体积法的基本思想 |
39-40 |
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3.3.3 有限体积法的特点 |
40-42 |
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4 风力机翼型的气动特性分析 |
42-62 |
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4.1 流场的数值模拟 |
42-44 |
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4.2 流场数值模拟结果与翼型气动特性 |
44-50 |
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4.3 翼型几何参数对气动特性的影响 |
50-54 |
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4.4 马赫数和雷诺数对翼型气动特性的影响 |
54-55 |
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4.5 翼型襟翼增升方法的探讨 |
55-62 |
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4.5.1 翼型添加45°襟翼时的气动特性 |
55-57 |
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4.5.2 翼型添加 Gurney 襟翼时的气动特性 |
57-62 |
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5 结论与展望 |
62-63 |
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5.1 结论 |
62 |
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5.2 展望 |
62-63 |
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攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
63-64 |
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致谢 |
64-65 |
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附录 |
65-68 |
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参考文献 |
68-70 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.133431 |
