用多流管模型预测达里厄型垂直轴风力机性能 被引量：8

1

作者 韩非非 席德科 任栋 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1309-1314,共6页

介绍了基于动量叶素理论的多流管模型对达里厄型垂直轴风力机进行气动性能预测的理论计算方法,并进行了算例计算。计算结果与单流管模型的计算结果以及试验结果的对比分析表明了多流管模型在性能预测方面的优越性,其结果更加可信。同时... 介绍了基于动量叶素理论的多流管模型对达里厄型垂直轴风力机进行气动性能预测的理论计算方法,并进行了算例计算。计算结果与单流管模型的计算结果以及试验结果的对比分析表明了多流管模型在性能预测方面的优越性,其结果更加可信。同时,分析了叶轮实度、雷诺数以及风剪切效应对风力机性能的影响,并对该计算模型的适用范围进行了讨论分析。 展开更多

关键词 多流管模型 性能预测 达里厄型垂直轴风力机 动量叶素理论

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基于双多流管模型的同步变桨垂直轴风力机特性分析 被引量：6

2

作者 张松 刘秉昊 +1 位作者 张立勋 杨勇 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1040-1044,共5页

针对基于叶素理论对同步变桨垂直轴风力机进行性能分析的问题,研究了叶素理论和双盘面多流管模型,阐述了这些模型所做的假设和所适用的领域.分析了双盘面多流管模型的流管宽度特征,指出了该特征即为其在运算中出现不收敛现象的原因,针... 针对基于叶素理论对同步变桨垂直轴风力机进行性能分析的问题,研究了叶素理论和双盘面多流管模型,阐述了这些模型所做的假设和所适用的领域.分析了双盘面多流管模型的流管宽度特征,指出了该特征即为其在运算中出现不收敛现象的原因,针对该特征进行了改进后,可以明显改善运算不收敛现象并且提高计算速度.对同步变桨垂直轴风力机进行了理论分析,验证了其近似最优特性,得出了其性能在尖速比0.6附近最优的结论.进行了风力发电实验,理论结果与实验数据的对比验证了改进方法的可行性. 展开更多

关键词 垂直轴风力机 双盘面多流管模型 同步变桨规律 最优变桨规律

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基于双盘面多流管模型的升力型风轮气动性能改善分析 被引量：3

3

作者 赵振宙 陈潘浩 +3 位作者 陈景茹 王同光 许波峰 郑源 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2527-2534,共8页

在单个叶片旋转一周内存在两个方位角(0°~180°),其当地攻角为零,当地力矩为负值,当地功率输出为负值,降低了风轮整体性能。提出采用扰流来改善两个方位角叶片周围流场,进而提高风轮整体气动性能的新方法。以美国Sandia国家实... 在单个叶片旋转一周内存在两个方位角(0°~180°),其当地攻角为零,当地力矩为负值,当地功率输出为负值,降低了风轮整体性能。提出采用扰流来改善两个方位角叶片周围流场,进而提高风轮整体气动性能的新方法。以美国Sandia国家实验室旋转直径2 m的Φ型风轮为研究对象,基于双盘面多流管模型,分析扰流对风轮上盘面和下盘面的气动攻角和力矩以及整体气动性能的影响规律。计算结果证明:在扰流的影响下,0°方位角的气动攻角从0°提高到5°,叶素力矩从0.2 Nm提高到1.1 Nm,风轮的风能利用系数提高8%;在180°方位角增设扰流后,其气动特性提高幅度较0°方位角低,叶素力矩最大增幅为0.4 Nm,风轮的风能利用系数提高3%。经验证双盘面多流管模型计算结果与Sandia试验结果吻合良好,证明计算结果具有可参考性。 展开更多

关键词 币型风轮 气动特性 多流管模型 扰流

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用多流管模型计算立轴风车气动性能的方法 被引量：5

4

作者 高宏智 孙德宏 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1989年第1期37-42,共6页

本文将多流管模型推广到有安装角和非对称型的立轴风车,导出了相应的计算公式,克服了双重多流管模型在大顶速比区域不收敛的缺点,适于工程应用。

关键词 多流管模型 立轴风车 气动性能

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用双圆盘-多流管数学模型分析H-型垂直轴风力发电机气动特性的研究

5

作者 杜静 颜益峰 +1 位作者 李成武 何玉林 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1958-1964,共7页

基于叶素动量理论,通过Matlab/Simulink建立双圆盘-多流管数学模型。给出一种分析H-型垂直轴风力发电机组空气动力学特性的方法,利用该数学模型得到不同实度及叶尖速比时风力机具有的攻角特性、切向力特性、法向力特性。通过与实验数据... 基于叶素动量理论,通过Matlab/Simulink建立双圆盘-多流管数学模型。给出一种分析H-型垂直轴风力发电机组空气动力学特性的方法,利用该数学模型得到不同实度及叶尖速比时风力机具有的攻角特性、切向力特性、法向力特性。通过与实验数据和单流管模型计算结果进行对比,证实了该方法的准确性及优越性。 展开更多

关键词 H-型垂直轴风力发电机组 双圆盘-多流管模型 空气动力学特性 叶素动量理论

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扰流对达里厄风力机气动攻角的影响分析 被引量：1

6

作者 赵振宙 陈景茹 +3 位作者 王同光 李涛 田晨 郑源 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期444-449,共6页

提出利用扰流来解决因局部方位角叶片攻角极小,而导致达里厄风力机整体性能较低的方法。采用多流管模型,预测扰流对风力机风能利用系数的影响规律,分析对在不同尖速比下赤道半径R和0.8R叶素攻角的影响规律。计算表明:在扰流的作用下,在... 提出利用扰流来解决因局部方位角叶片攻角极小,而导致达里厄风力机整体性能较低的方法。采用多流管模型,预测扰流对风力机风能利用系数的影响规律,分析对在不同尖速比下赤道半径R和0.8R叶素攻角的影响规律。计算表明:在扰流的作用下,在最佳尖速比工况下,风力机风能利用系数提高了10%,且随尖速比增加,增幅继续增大,也扩大了风力机的运行尖速比范围。扰流增大了叶片攻角,在0?≤θ≤15?内,攻角增幅随方位角的增加而增加;在175?≤θ≤180?内,随方位角的增加而减小。旋转半径相同时,尖速比越大,叶素攻角的增幅越小;同一尖速比下,叶素旋转半径越小,方位角175?≤θ≤180?内的叶素攻角增幅越大。 展开更多

关键词 达里厄风力机 扰流 多流管模型 性能改善

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基于滑移网格的垂直轴风力机非定常数值模拟 被引量：55

7

作者 杨从新 巫发明 张玉良 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期98-102,共5页

采用滑移网格技术对直叶片垂直轴风力机进行了非定常数值模拟,得到尾流速度、特定过流断面的速度分布规律,并与经典的多流管理论计算出的尾流速度、特定过流断面速度进行了对比,数值模拟结果与理论计算值吻合较好。结果表明,采用滑移网... 采用滑移网格技术对直叶片垂直轴风力机进行了非定常数值模拟,得到尾流速度、特定过流断面的速度分布规律,并与经典的多流管理论计算出的尾流速度、特定过流断面速度进行了对比,数值模拟结果与理论计算值吻合较好。结果表明,采用滑移网格技术对直叶片垂直轴风力机进行非定常的数值模拟能够较好地反映流场特性。 展开更多

关键词 垂直轴风力机 滑移网格 多流管模型 非定常流 数值模拟

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设计参数对直叶片垂直轴风力机功率系数的影响 被引量：20

8

作者 杨从新 巫发明 +1 位作者 王立鹏 张玉良 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2009年第5期47-50,共4页

基于多流管、双向多流管理论模型,利用MATLAB编程计算垂直轴风力机的功率系数并与实验值进行对比.研究表明:双向多流管理论模型更适合于垂直轴风力机的设计.以此为基础研究尖速比和实度对直叶片垂直轴风力机功率系数的影响,计算显示:尖... 基于多流管、双向多流管理论模型,利用MATLAB编程计算垂直轴风力机的功率系数并与实验值进行对比.研究表明:双向多流管理论模型更适合于垂直轴风力机的设计.以此为基础研究尖速比和实度对直叶片垂直轴风力机功率系数的影响,计算显示:尖速比增加,功率系数先增大后减小,近似成抛物线变化;实度增加,功率系数(效率)先增大后减小,最高效率位置向低尖速比区漂移,高效区范围变小. 展开更多

关键词 直叶片 双向多流管模型 功率系数 垂直轴风力机

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计及动态失速和有限展弦比的立轴风力机气动分析 被引量：3

9

作者 刘占芳 颜世军 +1 位作者 张凯 邓智春 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期120-125,共6页

结合Darrieus立轴风力机运行时叶片非定常气动特性,对B-L动态失速模型进行了适当修正。考虑叶片有限展弦比效应和叶尖气动损失,修正了等截面叶片的气动性能。基于DMST气动评价方法,给出了考虑动态失速和有限展弦比效应的Darrieus立轴风... 结合Darrieus立轴风力机运行时叶片非定常气动特性,对B-L动态失速模型进行了适当修正。考虑叶片有限展弦比效应和叶尖气动损失,修正了等截面叶片的气动性能。基于DMST气动评价方法,给出了考虑动态失速和有限展弦比效应的Darrieus立轴风力机气动性能计算模型。对Sandia实验室17 m风力机进行了气动评价,分析了动态失速与有限展弦比对叶片气动特性的影响,与实测的功率和功率系数的对比表明,该模型能较好地预测Darrieus立轴风力机的气动性能。 展开更多

关键词 立轴风力机 气动性能 双向多流管模型 动态失速 有限展弦比

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考虑小攻角影响H型风轮变桨方法研究

10

作者 赵振宙 钱思悦 +3 位作者 沈文忠 王同光 许波峰 郑源 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期2471-2478,共8页

升力型立轴风轮叶片气动特性随方位角变化而变化,可通过变桨来改善。与传统变桨思路相反,采用在小攻角区域大角度变桨,在大攻角区域小角度变桨,以重点改善小攻角区域性能为出发点来提高风轮整体性能的变桨思路。以NACA0012翼型2 m高和2 ... 升力型立轴风轮叶片气动特性随方位角变化而变化,可通过变桨来改善。与传统变桨思路相反,采用在小攻角区域大角度变桨,在大攻角区域小角度变桨,以重点改善小攻角区域性能为出发点来提高风轮整体性能的变桨思路。以NACA0012翼型2 m高和2 m旋转直径的两叶片H型风轮为研究对象,基于双盘面多流管模型,分析和比较在最佳尖速比5时变桨前后攻角、切向力系数、能量密度的分布及其变化规律,验证新变桨方案效果。研究结果表明:变桨后上盘面攻角、切向力系数、能量密度的高性能覆盖面积明显增大。在上盘面,攻角和切向力系数呈梯形分布;在下盘面原极大值两侧形成了新的更大的极大值区域,攻角呈W分布,切向力系数呈M分布。 展开更多

关键词 变桨 H型风轮 攻角 切向力系数 双盘面多流管模型

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5kW垂直轴风力机的气动性能分析

11

作者 杨瑞 李金龙 +1 位作者 王婷婷 夏巍巍 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2015年第3期64-69,共6页

为了改善垂直轴风力机风轮流场的气动性能,分别利用双盘多流管模型及2维N-S方程的数值模拟方法对5kW垂直轴风力机的气动性能进行预测.两种方法得出的功率系数随叶尖速比变化相差不大,两种方法均可行.前者得出风轮上风区域和下风区域的... 为了改善垂直轴风力机风轮流场的气动性能,分别利用双盘多流管模型及2维N-S方程的数值模拟方法对5kW垂直轴风力机的气动性能进行预测.两种方法得出的功率系数随叶尖速比变化相差不大,两种方法均可行.前者得出风轮上风区域和下风区域的流动阻滞效应随转子实度的增大而增强,且在下风区域表现的更为明显;后者得出在叶尖速比较低的情况下,风力机叶片周围有明显的涡脱落现象,在同一个叶尖速比下叶片转动到不同位置时风力机尾流速度场变化不大. 展开更多

关键词 垂直轴风力机 风轮设计 双盘多流管模型 气动性能分析 流场仿真

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叶轮参数对垂直轴风机风能利用系数的影响分析 被引量：2

12

作者 胡草笛 王长路 +1 位作者 韦乐余 乔雪涛 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期317-321,共5页

为研究垂直轴风力发电机风能利用系数的影响因素,在动量叶素理论基础上建立了双盘多流管模型,并通过数学建模方法来重点研究弦长、叶轮半径、叶片数对风机的影响。由于风轮在旋转过程中受力复杂,在原有理论基础上提出了四象限分析方法,... 为研究垂直轴风力发电机风能利用系数的影响因素,在动量叶素理论基础上建立了双盘多流管模型,并通过数学建模方法来重点研究弦长、叶轮半径、叶片数对风机的影响。由于风轮在旋转过程中受力复杂,在原有理论基础上提出了四象限分析方法,将风轮旋转平面分成四个象限进行受力分析,在分析受力之后进行建模仿真。最后,针对NACA0018翼型,分别研究在不同弦长、叶轮半径、叶片数下,垂直轴风力发电机风能利用系数的变化情况,从而为风机叶轮参数的选用提供了参考依据。 展开更多

关键词 双盘多流管模型 四象限分析 风能利用系数 叶轮参数

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摆线桨悬停状态气动特性及参数优化

13

作者 冯旭碧 朱清华 +1 位作者 雷良 赵启兵 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期311-317,共7页

为了进一步提高摆线桨的气动效率,本文对摆线桨的设计参数进行了优化研究。首先分析了流管模型的基本原理,基于薄翼振荡原理,结合动量和叶素理论建立了摆线桨的双盘-多流管非定常气动模型。然后,通过相关算例验证了模型的适用性,结果表... 为了进一步提高摆线桨的气动效率,本文对摆线桨的设计参数进行了优化研究。首先分析了流管模型的基本原理,基于薄翼振荡原理,结合动量和叶素理论建立了摆线桨的双盘-多流管非定常气动模型。然后,通过相关算例验证了模型的适用性,结果表明:实度较小时,准确度较高,而随着实度与转速的增加,桨叶之间的干扰加强,误差值增大。通过大量试验与计算数据的对比,总结了不同实度时,多流管模型的拉力修正因子。最后,基于双盘-多流管气动模型,应用遗传算法对摆线桨的相关设计参数进行了优化设计,优化后的功率载荷提高了12.4%左右。同时,对比发现优化后的摆线桨比旋翼具有更高的气动效率。 展开更多

关键词 气动性能 摆线桨 多流管模型 优化设计

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