聚风挡板对H型垂直轴风力机气动性能的影响

• 作者: 张立军 李想 胡阔亮 缪俊杰 焦刘阳 孙学法 张亚广 刘静 刘延鑫
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 关键词: 垂直轴风力机 聚风挡板 正交试验设计 Fluent软件 气动性能
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 机械工程• 控制科学与工程|Mechanical Engineering, Control Science and Engineering
• 页码范围: 1160-1170
• 页数: 11页
• 分类号: KT83
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2021.04.013

摘要

为提高H型垂直轴风力机的气动性能,提出在风力机外部加装聚风挡板的设计方法.首先利用Fluent软件对垂直轴风力机进行流体力学仿真,再采用正交试验设计法,研究聚风挡板的长度、水平布置距离、垂直布置距离和偏转角这4个设计参数对风力机性能的影响,按各参数影响从小到大依次计算.研究结果表明:当聚风挡板的水平布置距离为R,垂直布置距离为2.5R,长度为0.9H(H为风轮高度)和偏转角为25°时,风力机风能利用率最大,其风能利用率相比于原型风力机提高了5.46％;聚风挡板能够有效增大风力机运转区域内部的流场速度,并明显缩短风力机速度较低的尾迹区,进而增大叶片内外表面压力差,也能够在对主轴合成力影响较小的前提下,提升叶片的力矩系数和风力机的风能利用率.