Gambit+Fluent垂直组合风机叶片选型优化
时间:2018-05-19 15:41 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 摘要风能作为一种重要的可再生能源，受到了越来越多的重视。风力机是风能利用的主要形式，其中垂直轴风机因低速性能好、噪音低、安全性高、成本低廉等优点，拥有很大的市场前景。本文主要研究不同类型的叶片对垂直轴风机性能的影响，从而实现对垂直轴风机叶片进行选型优化的目的。本文根据垂直轴风机叶片参数，利用Gambit软件完成建模，将计算模型导入Fluent解算器，通过改变叶片的倾角、长度以及叶片数目等三方面的参数来进行流场计算，得到模型的力矩系数等数据变化曲线图，将不同叶片参数下的曲线图进行对比，比较不同叶片对垂直轴风机性能的影响,以便摸索出更好的叶片优化方法。23023 关键词 垂直轴风机 风机叶片 选型优化 Fluent Gambit 毕业设计说明书（毕业论文）外文摘要 Title Vertical combinations of wind turbine blades to optimize the selection Abstract Wind power as an important renewable energy, has got more and more attention.Wind turbine is the main form of wind energy development, the vertical axis wind turbine have great market prospects due to good low-speed performance, low noise, more safe,low cost and so on.This paper enables the purposes of the selection of a vertical axis wind turbine blade by studying the effects of different types of blades for performance of vertical axis wind turbine.This paper based on the actual parameters of vertical axis wind turbine blades, completed the model by Gambit.Then import Fluent solver,by changing the angle of the blade, the blade length and the number to calculate the flow field,obtained the graphs about the variation of moment coefficient under different conditions.This paper compared the graphs of the different blade parameters and the impact of performance on vertical axis wind turbine about different blades to work out better blade optimization methods. Keywords The vertical axis wind turbine wind turbine blades Selection Optimization Fluent Gambit 目 录 1 绪论 1 1.1 研究背景 1 1.2 风机类型 2 1.3 本课题的主要研究内容 6 2 垂直轴风机叶片模型的建立 7 2.1 CFD技术及FLUENT软件介绍 7 2.2 理论基础 7 2.3 计算模型 10 2.4 风机叶片的选型 12 3 计算结果 14 4 数据分析 16 4.1 叶片倾角 16 4.2 叶片长度 18 4.3 叶片数量 23 5 结果分析 25 5.1 叶片倾角对风机性能的影响 25 5.2 叶片长度对风机性能的影响 25 5.3 叶片数量对风机性能的影响 25 结 论 27 致 谢 28 参考文献 29 1 绪论 1.1 研究背景 1.1.1 风能的发展 风能是通过空气流动作功而产生的一种能源，属于可再生能源。早在数千年前，人类就开始利用风能。古埃及、古巴比伦、中国是世界上最早利用风能的国家[1]。公元前2世纪，古波斯人通过风车进行碾米等生产行为，公元10世纪的伊斯兰人则通过风车进行提水灌溉。11世纪风车在中东地区获得广泛的应用，并于13世纪传入欧洲，14世纪时期，风车已成为不可或缺的动力设备[2]。随后，由于化石燃料的使用以及蒸汽机的出现，风能技术没有引起人们足够的重视，发展缓慢。直到1973年的世界石油危机，面对全球环境恶化以及常规能源告急的巨大压力，人们重新认识到开发新能源的紧要性，而风能作为一种清洁环保的可再生能源，得到了长足的发展[3]。如今，风力发电已成为可再生能源技术中最为成熟、最具大规模开发条件以及商业化发展前景的发电方式。由于这些风能所独有的优势，其开发潜力已经被世界各国所认可，风能也在逐步成为许多国家可持续发展战略的重要组成部分，是潜在的第三大主力发电能源[4]。 (责任编辑：qin) |