基于扰流技术的直叶片升力型垂直轴风轮的性能改善.pdf

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1、第52卷第22期2016年11月机械工程学报JOURNAL0FMECHANICALENGINEERINGVbl．52NOV．No．2220l6DoI：10．3901／JME．2016．22．146基于扰流技术的直叶片升力型垂直轴风轮的性能改盖冰Fj赵振宙1，2陈潘浩1王同光2田晨1刘玄1郑源1(1．河海大学能源与电气学院南京211100；2．南京航空航天大学江苏省风力机设计高技术研究重点实验室南京210016)摘要：提出采用扰流方法，来解决因局部方位角的叶片攻角极小而导致整体H型风轮性能较低的问题。基于双盘面多流管模型，分析了尖速比分别为5和6时，扰流对叶片攻角、切

2、向力系数和转矩的影响规律。计算表明：扰流作用下，在00<0<15。和3450<0<3600引流范围内，攻角增幅随着方位角的增加而增加；在175。<0<185。范围内，随方位角的增加而减小；相同引流域内，随着尖速比的增大而减小。扰流对00方位角性能改善效果比1800方位角明显，切向力系数和转矩的增幅在00<0<150扰流范围内较大，345。<0<3600次之，1750，<0<185。范围内增幅最小。研究了扰流角对风轮性能的影响规律，研究表明适当增大00和1800处的扰流角可以提高风轮性能，扰流角增加相同幅度，上盘面的转矩的提高幅度更大。关键词：Darrieus．H型风

3、轮；扰流；双盘面多流管模型：性能改善中图分类号：T85PerformanceImprovementofLiftTypeWindTurbinewithStraightBladesBasedonInterferenceAirflowTechnologyZHAOZhenzhoul‘2CHENPanha01WANGTongguan92TIANChenlLIUXuanlZHENGYuanl(1．CollegeofEnergyandElectricalEngineering，HohaiUniversity,Nanjiing211100；2．JiangsuKeyLaborator

4、yofHi—TechResearchforWindTurbineDesign，NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics，Nanjing210016)Abstract：ThemethodofinterferenceairflOWiSputforwardtosolvetheproblemofH．typewindturbine，lowerperformance，causedbythesmallangleofattack．Thedouble．multiplestream．tubemodeliSusedforanalyzingth

5、einfluenceoftheinterferenceairflOWtotheangleofattackinthespeedradiosof5and6respectively．Calculationshowsthat：Disturbanceairflowincreasesthebladeangleofattack．andthegrowthincreaseswiththeincreaseoftheazimuthanglewithinthetwoscopesoftheinterferencethatiSO090<150and3450<0<3600．butthegrowt

6、hdecreasesinthescopeofazimuthanglebetween1750and1850．Inthesamescopeofinterference．astipspeedratiohigher,thegrowthofbladeelementangleofattacklowerinstead；Therangeofinterferencetotheimprovedperformanceinooazimuthangleishigherthanthatisin1800azimuthangle，inazimuthanglebetween00and150。theg

7、rowthofthebladeelementtorqueiShigherthanthatinscopesof3450<0<360。，andthatiSthelowestintheazimuthanglescope175。≤酿≤1850．Atthesametime，theeffectrulesofinterferenceangleimpactonwindturbineperformanceiSanalyzed，studieshaveshownthat。increasingtheinterferenceanglein00and1800appropriatelyCan