3.9.2 风力机叶片截面设计 23

3.10 部分翼型典型流速和压力分析 23

3.10.1 对NACA4412和FFA-W3-211的压力分析 24

3.10.2 小型风力发电机叶片的静载实验方案 24

4 风轮的设计 26

4.1 相关概念 27

4.2 翼形的选择 27

4.3 不同攻角下对升阻力的影响 39

4.3.1 不同攻角下的流线图 30

4.3.2 湍流模型和壁面函数的影响 30

5 创新叶片设计 32

6 结论 40

感谢语 41

参考文献 42

引言

目前世界火力发电依旧是重要的发电模式，火力发电的高能耗，高污染正在不断地摧毁全球生态环境，现阶段，火力发电已不能满足快速发展的时代需求，亟需找到合适的替代能源，风力发电是一种合适的替代能源。与火力发电相比，对煤炭的需求量非常低，除此之外，也不像水力发电站要建造很大的水库还要考虑到断流，居民迁徙因素，更不像核电那样会使用大量的辐射资源，它可以在风能的作用下源源不断的产生清洁能源，建其只需要定期维护，除此之外不会产生其他费用。有多种方式使用风力发电，如并网、离网等，可与太阳能一起使用，与此同时，还能单独组成大型风力发电场。风力发电机的种类也是各种各样五花八门的，设计的思路也是有很多，将人类丰富的想象力发挥得淋漓尽致。现阶段，可根据两种依据对风力机进行分类，其一，以轴为依据可分为水平、垂直轴风力发电机，其二，以驱动方法为依据可分为升力、阻力型风力发电机。目前世界各大风力发电场大部分所用的都是水平轴风力发电机。但是由于垂直轴风力发电机，有着无与伦比的空气动力学性能，这比起水平轴风力发电机来说，有着更好的工作效率和风能利用率。从某种层面上来讲，成本造价明显减少，因此，近年来，垂直轴风力发电机引起了很多学者和研究人员的重视。其叶片旋转半径最小可达到一米，最大可达到十米，对风速范围有较强的适应性。风力发电机的风轮是接受风能的最重要部件,越优秀的性能、越优化的设计与可靠的质量是决定风力发电机组正常长久运行的重要因素。综上所述，最基础、最关键的部件就是风力发电机中风轮的叶片,这就说明叶片结构性能设计的优劣,这直接决定了风力发电机对风能的利用率，产生的噪音，使用的寿命，制造的成本等各方面的使用情况。

1 风能发展概况

    发现稳定、安全、可靠、清洁的能源是经济发展、人类文明和社会进步的前提。 煤矿、石油、天然气等不可再生能源使19世纪和20世纪将近 200年的人类文明，使其快速发展产业、经济、科技。 不可再生的能源大量使用这让所有人类认识到所能开采的资源已经日渐匮乏，也受到了大自然灾害的报复，如酸雨，水土流失等。21世纪是科技发展进步最快的一年，互联网的诞生使信息交流的更密切，科技的进步以及对环境的保护是社会发展的基础，这将是人类逐渐开始使用新能源，开始抛弃旧能源的时代，飞速成长成一个人类大量开拓使用新能源的世纪。