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题名考虑可变俯仰角的垂直轴风力机翼型优化设计方法
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作者
印四华
朱成就
莫抒志
张明康
汪泉
陈戈
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机构
广东海洋大学机械与能源工程学院
佛山市南海区广工大数控装备协同创新研究院
湖北工业大学机械工程学院
广东海洋大学机械工程学院
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出处
《可再生能源》
北大核心
2025年第1期54-60,共7页
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基金
广东海洋大学科研启动经费资助项目(360302022202)
湛江市科技计划项目(2024B01062)
国家自然科学基金面上项目(51975190)。
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文摘
针对设计垂直轴风力机翼型时普遍将俯仰角(θ_(p))设定为固定值,导致不能很好地发挥翼型的气动性能的问题,文章首先提出了一种考虑可变θ_(p)的垂直轴风力机设计方法,并将其应用于翼型优化;然后,基于制动圆柱理论不断迭代计算其功率系数(C_p),以极大功率系数直接作为目标函数,利用遗传算法耦合RFOIL软件优化翼型廓线与θ_(p)分布;最后,优化得到垂直轴风力机新翼型VAWT250。与参考翼型AIR001相比,无论是光滑条件,还是粗糙条件,新翼型的气动性能具有明显提升,尤其是粗糙条件,其最大升力系数与升阻比分别提升了16.1%和17.1%;在粗糙条件下,考虑俯仰角时,风力机的最大C_(p)提高了6.81%。该结果对垂直轴风力机翼型的优化设计具有一定的指导意义。
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关键词
垂直轴风力机
翼型
俯仰角
制动圆柱理论
功率系数
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Keywords
vertical axis wind turbine
airfoil
pitch angle
brake cylinder theory
power factor
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分类号
TK81
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
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