实度与转动惯量对垂直轴风力机性能的耦合影响

• 作者: 于洪栋 姚明建 张立军 张金玲 王旱祥 马文龙
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 学科: 历史
• 关键词: 垂直轴风力机(VAWT) CFD仿真 实度 转动惯量
• 年，卷（期）: 2019,（5）
• 所属期刊栏目: 能源工程·交通运输工程
• 页码范围: 1244-1251
• 页数: 8页
• 分类号: KT83
• 字数: 4048字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2019.05.029

摘要

当垂直轴风力机结构参数变化时,其实度和转动惯量均随之变化,进而耦合影响风力机性能.为此,以200 W垂直轴风力机为研究对象,提出含转动惯量的CFD动态仿真模型,基于湍流模型实验确定使用RNG k-ε湍流模型,分别对不同叶片数、风机半径、叶片弦长的垂直轴风力机进行仿真,通过垂直轴风力机启动时间判断其启动性能,采用运行时的最大风能利用率判断效率.研究结果表明:小转动惯量有助于减少风力机启动时间,提高启动性能;少叶片数、大半径、大叶片弦长有助于提高风力机稳定时的最大风能利用率,而风能利用率与实度、转动惯量没有明显关系.