导叶对涡轮型垂直轴风力机气动性能的影响

针对传统垂直轴风力机效率低的缺陷,阐述带导叶垂直轴风力机的结构优势,并分析导叶对涡轮型垂直轴风力机的作用。应用计算流体力学理论,在设计风速12 m／s下,采用滑移网格技术及 k-ε 模型对有、无导叶两种涡轮型垂直轴风力机的气动性能进行比较。研究表明,导叶可以有效降低由于来流对逆风区叶片吸力面的直接冲击而造成的阻力扭矩,也会负面影响顺风区叶片的性能,但其负作用效果远不及在逆风区挡流降阻的正作用效果,故加导叶后风轮的性能会有很大提高。带弧线形导叶涡轮型垂直轴风力机最大风能利用系数可达0.24,具有工作范围广、最佳尖速比大的特点。     

变攻角升阻力混合型垂直轴风力发电机

该作品属于垂直轴风力发电机,具有安装维护简单、噪声低、叶片旋转空间较小等垂直轴发电机的固有优点。特点在于运用巧妙的同步带轮机构,由一个驱动电机同时调整多个轮翼上叶片的攻角;运用单片机控制,可根据风向合理调整叶片攻角（迎风角度）。减小风车启动风速,增加风车转动过程中的驱动力拒。提高发电效率;在转速过高的情况下。自动调整攻角以降低风车转速使风车始终工作在安全可靠的范围内。     

垂直轴风光互补照明装置

能源与环境问题已成为可持续发展面临的主要问题，太阳能和风能作为重要的可再生能源，取之不尽、用之不竭，且利用其发电不会产生有害气体，清洁干净。本文介绍了一种独立风光互补照明装置，它由太阳能和风能互补供电。装备由H型垂直轴风力发电机，太阳能电池板，铅酸蓄电池、风光互补控制器和照明设备构成。该装置运行平稳、效果良好。     

均质圆锥壳对母线的转动惯量研究

应用平行轴定理、垂直轴定理及惯量张量法,以均质圆锥壳为例,计算均质旋转体对母线的转动惯量,对结论进行讨论并将其推广;得出刚体的总质量、质量的分布及轴的位置是影响刚体转动惯量的因素的结论;通过取微元的方法结合惯量张量法求出均质薄圆锥壳对母线的转动惯量,并对有厚度的圆锥壳进行了讨论.     

风电机叶片复合材料涂层必要性浅析

通过讨论垂直轴式风电机的工作环境和叶片金属材料的分析,并通过对比没有涂层材料和有涂层材料的不同情况下,叶片在各种环境条件下工作得到的实验结果,得到在实际工况下对风电机叶片进行涂层是必要的。     

刚体垂直轴定理的推广应用

对于无穷小厚度的刚体，其垂直轴定理的数学表达式为”·”：J。一八十Jy（）式中，入、入、Jr分别为刚体绕X、y、Z轴转动的转动惯量。这个定理可为计算平面对称刚体的转动惯量提供一种简便方法。但遗憾的是，此定理对于有限厚度的刚体不能成立’‘’。为了解决这个问题，我们将该定理加以推广，得到一个推广的数学式，从而可以处理有限厚度刚体的转动惯量问题。该推广式推导过程如下：现有一任意形状的刚体，在刚体内过点0作三条相互垂直的坐标轴ox、oy和oz，由刚体转动惯量的定义，我们有：由式（2），我们有：Jx。Js一j［（x’＋yi）…     

密实度对10 MW垂直轴风力机气动性能的影响

为研究密实度对10 MW级直叶片垂直轴风力机气动性能的影响,采用计算流体力学的方法,对二维非定常流场进行数值模拟,通过重叠网格技术对旋转域运动结果进行分析与研究,重点分析了叶片数量和弦长这两个影响密实度的重要参数对风力机能量利用率的影响。研究结果表明：叶片数量和弦长的变化均会对垂直轴风力机气动性能产生影响,且改变叶片数量产生的影响更加明显。研究结果为风力机参数选择提供了参考依据。     

直线翼垂直轴风力机叶片支架对气动性能的影响

为了定性地评价叶片支架对直线翼垂直轴风力机气动性能影响,并得出更准确的计算结果,通过雷诺时均湍流模型(SST k-ω)对垂直轴风力机进行(computational fluid dynamics,CFD)仿真,研究叶片支架对风力机周围流场分布的影响规律,分析风力机在不同方位角下的功率输出性能。研究结果表明：支架使垂直轴风力机的气动性能下降,最大功率系数下降47.5%,主要原因是于大攻角下复杂流动分离现象受叶片支架的影响较大,支架的回转扰动使风轮内部气流的湍流强度增大;在叶片支架安装界面位置,支架使得叶片前缘压力差下降,尾缘的压力差升高;而在风力机叶片中间截面位置,无支架模型与有支架模型压差区别较小且变化趋势相同;随风力机下流域尾流延长,低风速区的面积逐渐扩散,其值先减小后增大;风速在下流域的2倍风轮直径位置处达到最小值,有支架模型比无支架模型产生的风速最小值更高,且有支架模型风速恢复相对较慢。     

垂直轴风力机叶片与圆柱形塔架相互干涉的数值模拟

为了研究垂直轴风力机叶片与中心圆柱形塔架之间的相互干涉,以Sandia型达里厄风力机为研究对象,建立二维模型。基于Spalart-Allmaras湍流模型,对三叶片Sandia型达里厄风力机在四个不同位置,进行了多组工况的数值模拟。研究分析了叶片与圆形塔架相互干涉的二维物理特征、叶片吸力面负压面积大小的变化、叶片表面所受压力规律性的变化与影响圆柱塔架的升力和阻力系数的原因。研究结果对于揭示垂直轴风力机风轮尾迹的物理机理,优化风力机结构,增加风力机的气动弹性稳定性和减少噪声辐射有重要的理论价值。     

基于垂直轴风机的风光一体发电机

与现有的风光互补发电系统不同,该设计在垂直轴风力发电机的基础上进行优化改进,以实现同一设备的两种发电形式,节省了成本和空同,也提出了一种新的概念。