螺旋型垂直轴风力机的气动性能研究及结构参数优化

• 作者: 孙旺 杨宏宇 王兵兵 耿直 谢典 顾煜炯
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 风力机 优化 风能 垂直轴 螺旋型 数值模拟 对比分析
• 年，卷（期）: 2017,（22）
• 所属期刊栏目: 农业生物环境与能源工程
• 页码范围: 262-268
• 页数: 7页
• 分类号: TK89
• 字数: 4797字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2017.22.034

摘要

在H型垂直轴风力机的研究基础上,针对其启动性能较差、风能利用系数低等问题,提出了一种螺旋型垂直轴风轮.首先基于流管模型通过MATLAB编程对其性能开展了粗略分析,然后通过Fluent软件对螺旋型风轮进行了数值模拟,研究了风轮结构参数对其气动性能和启动性能的影响规律,并将优化的螺旋型风轮与同扫掠面积的H型风轮进行了对比.结果表明螺旋型风轮在旋转一周过程中,力矩系数波动幅度不超过40%,且力矩系数均为正值,利于其启动;此外,螺旋型风轮的风能利用系数也较H型风轮高2%~3%,尤其是在叶尖速比较低的情况.该文提出的螺旋型风力机较之H型风力机,在旋转过程中力矩系数变化小,在4 m/s风速即可启动,拓宽了可利用的风能范围,在低风速区域更适用,且整体风能利用系数也能有所提升.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	顾煜炯	华北电力大学能源动力与机械工程学院	130	1606	22.0	34.0
2	耿直	华北电力大学能源动力与机械工程学院	14	96	6.0	9.0
3	谢典	华北电力大学能源动力与机械工程学院	9	67	6.0	8.0
4	杨宏宇	华北电力大学能源动力与机械工程学院	4	5	2.0	2.0
5	孙旺	华北电力大学能源动力与机械工程学院	1	1	1.0	1.0
6	王兵兵	华北电力大学能源动力与机械工程学院	3	13	2.0	3.0