摘要：气动模型以双向多流管理论为基础,考虑风场的风速概率密度分布函数,以风力机发电机组的年平均输出功率最大为设计目标,采用改进的粒子群优化算法进行全局寻优搜索.利用开发的Matlab优化设计程序,在额定功率和额定风速一定时,针对特定风场优化设计h型垂直轴风力机风轮,得出风力机风轮的最佳匹配参数.与初步设计的风力机相比,优化后年平均输出功率增加了11.8%,且优化设计结果在气动性能方面有明显的优越性,说明该优化模型的实用性和有效性.

摘要：本文采用笛卡尔动网格方法数值模拟研究了叶顶端板对h型垂直轴风力机非定常气动特性与三维黏性绕流场的影响。选用SST湍流模型,假设全流场为湍流流动。叶尖速比为1.86~2.57,以实验模型为研究对象,对未加装叶顶端板的h型风力机进行了三维数值模拟研究。在实验模型的基础上给每个叶片的顶部分别加装了端板,采用同样的数值模拟方法,选择低、中、高三个叶尖速比研究了带有叶顶端板的h型风力机的三维非定常气动特性。利用不带端板和带有端板的风力机模型计算得到的功率系数与实验数据进行了比较,讨论了单个叶片和风轮载荷沿周向的变化,分析了一个旋转周期叶顶附近相对速度的变化规律,揭示了加装端板后风力机气动载荷提高的原因。

摘要：为了探讨在h-VAWT叶片上增加叶尖小翼或增大展弦比对风力机整体气动性能的作用和影响,计算和分析研究了不同设计参数对其叶尖损失的影响.首先以有限展长h-VAWT的气动性能为基准,将无限展长h-VAWT与之相比较所得到的气动性能的相对差值来分析设计参数—实度和翼型对其所生成的h-VAWT叶尖损失的影响,又通过比较不同展弦比所生成的h-VAWT的气动性能,分析总结了展弦比对h-VAWT叶尖损失改进的效果.结果表明:无论生成h-VAWT的设计参数(实度和翼型)如何,当h-VAWT工作在较高尖速比下(λ≥1.60),更适合使用改善叶尖损失的措施来改善h-VAWT的气动性能;当h-VAWT实度比较大(σ≥0.96)或生成h-VAWT的翼型较厚时,有必要增加叶尖小翼或加大叶片展弦比来减少叶尖损失的不利影响,改善h-VAWT气动性能;加大叶片展弦比对h-VAWT气动性能的改善是有限的,基于设计要求及其他几何参数的限制,h-VAWT展弦比在5≤μ≤20范围内较合适.

摘要：对基于风光互补型的h型风力机进行了叶片设计,建立了风力机的三维模型,用FLUENT软件求解时采用滑移网格技术,基于N-S方程和RNGκ-ε湍流模型,分析了三叶片风轮在不同安装角下的全三维非定常流模拟动;模拟结果得出风力机在不同安装角时的风能利用率随尖速比的变化曲线以及风轮的功率随转速的变化曲线;得到了所设计风力机的最佳安装角,对确定风力机的最佳运行工况提供了依据。

摘要：为了研究h型垂直轴风力机的变桨规律,提高其获能效率,对垂直轴风力机叶片翼型进行空气动力学性能分析,选出升阻比较高的翼型。对优选出的翼型进行二维建模,采用CFD(Computational FluidDynamics)方法进行二维流场仿真模拟,得到不同尖速比叶片周围流场的变化规律,据此设计出h型垂直轴风力机叶片并进行三维建模。分析叶片旋转一周所受力矩的变化,即某一方位角不同桨距角下力矩的变化趋势,得出垂直轴风力机旋转一周的变桨规律。该研究对h型垂直轴风力机的开发和工程应用具有一定的参考价值。

摘要：升力型垂直轴风力发电机的风能利用率低以及自启动性能差等问题影响着它的应用和发展,针对上述问题,采用变桨距控制方法,并且设计了一套风机独立变桨机构,通过对h型垂直轴风机变桨距的数学建模和机构设计进行了分析与研究。在理论分析上,对风机静止时和旋转时的受力分析分别得出了静止时的变桨结论和旋转时的变桨算法;在机构设计上,采用了独立变桨机构,利用伺服电机带动蜗轮蜗杆减速机,达到精确简便的目的。