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摘要近年来，风力发电机大规模发展，技术进一步成熟。垂直轴风力机凭借其独特的结构和优异的性能优势得到了广泛的关注。本文对垂直轴风力机气动性能进行了相关的研究。利用空气动力学理论对叶轮的气动载荷进行预报是风机设计和风机动力学分析的基础。本文主要介绍了流管模型和叶素理论，并对竖轴风力机叶轮进行了气动载荷计算

垂直轴风轮的性能受到很多因素的影响，包括有尖速比、叶片数量、叶片弦长、风轮高径比等，本文根据Matlab程序的计算结果分别分析了以上各个因素对风轮性能的影响，分析的结果可以为风轮的优化设计提供理论基础。65355

毕业论文关键词  垂直轴风机 叶素理论 流管模型

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title  Aerodynamic analysis for Vertical Axis Wind Turbines

Abstract

In recent years ,the wind generator have developed rapidly  in  the world, technology is more mature .VAWT attracts more and more attention with its unique structure and excellent properties。This  Paper straight  blade vertical  axis  wind  turbines  is studied .The correct analysis and accurately forecast of rotor load a is the key and foundation of the rotor structure design.

    This paper describes mainly stream tube model the theory of Blade Element/Momentum .and Makes analysis on the load of the rotor .The VAWT’s performance is affacted  by many factors ,such as tip speed ratio ,leaf number ,leaf chord length ,high aspect ratio etc.  In this paper analysis is made on the effect of these factor on the rotor performance ,based on the MATLAB codes ,all these works can  provide  theoretical  basis  for optimization design.

Keywords  VAWT  stream tube model  theory of Blade Element

目录

1 绪论 1

1.1 垂直轴风力机研究背景 1

1.2 垂直轴风力机研究现状 2

1.3 垂直轴风机研究意义 4

1.4 垂直轴风机研究内容 5

1.5风力机基本原理 5

2 流管理论 7

2.1 动量理论 7

2.2 流管模型 9

3叶素速度及受力分析 12

小结 15

4 风轮的载荷分析 15

4.1 空气动力载荷 15

4.2 重力载荷 17

4.3 离心力载荷 18

小结 18

5 垂直轴风力机气动性能仿真 18

5.1 升阻力系数随攻角的变化图 18

5.2 叶片攻角随方位角的变化 19

5.3 叶片攻角与尖速比的关系 20

5.4 轴向推力系数与能量利用系数 21

结论 22

致谢 22

参考文献 23

1 绪论

1.1 垂直轴风力机研究背景

当今世界，气候变暖、环境污染、能源紧张等问题越发严峻。在能源危机步步紧逼的大环境下，寻求替代能源特别是可再生能源的开发和利用已显得刻不容缓。在应对此问题中，世界各国不谋而合找到一条坦途，就是大力发展可再生能源。开发取之不尽用之不竭的海洋能能，成为各国发展可再生能源极为亮丽的一道风景线。论文网 (责任编辑：qin)