基于遗传算法的小型风力机叶片优化设计与三维仿真分析

作     者：戴彬彬 陆洁 龚曙光 DAI Bin-bin;LU Jie;GONG Shu-guang

作者机构：株洲南车奇宏散热技术有限公司湖南株洲412000 湘潭电机股份有限公司海上风力发电技术与检测国家重点实验室湖南湘潭411102 

基　　金：海上风电关键技术研究资助项目(2010CB736201) 

出 版 物：《机械设计》 (Journal of Machine Design)

年 卷 期：2014年第31卷第6期

页      码：68-71,79页

摘      要：根据叶素动量理论(Blade Element Momentum theory,BEM)的Wilson方法建立了风力发电机叶片气动计算模型,并考虑叶尖损失、轮毂损失、叶栅理论及失速状态下动量理论的失效的修正。提出了基于MATLAB遗传算法工具箱,以风能利用系数最大为优化目标,对叶片弦长和扭角等参数进行优化设计的方法。在优化后得到叶片模型基础上,基于Fluent软件对三叶片风轮进行了三维仿真,得到了整机风轮压力分布与表面空气流速分布图,并得到了叶片的转矩值,据此计算求得风轮功率和功率系数,绘制了风轮功率及功率系数随风速变化的关系图。通过分析,表明基于遗传算法的风力机叶片优化设计方法是有效可行的,能有效提高风能的利用率,对风力机叶片的设计、改型和研发工作具有指导意义。

主 题 词：气动设计 遗传算法 优化设计 风力机叶片 Fluent仿真 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.13841/j.cnki.jxsj.2014.06.016

馆 藏 号：203612390...