从纵横向流场分析垂直轴风力机功率随转速的变化

作     者：冀文举 汪建文 薛朔 肖畅 高志鹰 JI Wenju;WANG Jianwen;XUE Shuo;XIAO Chang;GAO Zhiying

作者机构：风能太阳能利用技术省部共建教育部重点实验室内蒙古呼和浩特010051 内蒙古工业大学能源与动力工程学院内蒙古呼和浩特010051 

基　　金：内蒙古自然科学基金重大项目(2016ZD04) 

出 版 物：《排灌机械工程学报》 (Journal of Drainage and Irrigation Machinery Engineering)

年 卷 期：2018年第36卷第2期

页      码：166-171页

摘      要：为了进一步明晰风轮转速对垂直轴风力机功率输出的影响,以某垂直轴风力机为研究对象,基于Fluent计算软件,采用SST k-ω湍流模型结合滑移网格技术,利用SIMPLE算法迭代,采用二阶迎风格式对垂直轴风力机进行非稳态计算.计算得到了不同转速下的风轮输出功率,通过将计算结果与试验结果进行对比分析,进一步验证了风轮功率随转速变化的规律.风轮速度场研究给出了尾迹不同位置处的纵向剖面速度云图,其中尾迹纵向剖面速度云图中的低速区出现了竖直方向对称而横向不对称现象.同时,通过对比风轮在不同转速下的尾迹流场纵向剖面速度云图和横向涡量场云图的差异发现风轮在额定转速下吸收风能最多,涡量损耗最小,并分析这种现象的诱因,从纵向流场和横向流场双重角度解析了风轮在额定转速下输出功率最大的原因,更加清晰地揭示了风轮输出功率随转速变化规律的机理.研究内容通过纵向截面和横向截面双重角度展现了风轮流场的变化,可为垂直轴风力机的设计和气动性能改善提供参考.

主 题 词：垂直轴风力机 流场 涡量 功率 转速 

学科分类：080703[080703] 080704[080704] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 0802[工学-机械学] 0801[工学-力学类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1674-8530.17.3009

馆 藏 号：203284637...