分布式能源系统垂直轴风机特性的数值模拟与分析

作     者：李争 高培峰 孙甜甜 薛增涛 王群京 Li Zheng Gao Peifeng Sun Tiantian Xue Zengtao Wang Qunjing

作者机构：河北科技大学电气工程学院石家庄050018 安徽大学高节能电机及控制技术国家地方联合工程实验室合肥230601 

出 版 物：《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)

年 卷 期：2017年第32卷第11期

页      面：155-163页

核心收录：

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51577048 51637001) 河北省自然科学基金项目(E2014208134) 高节能电机及控制技术国家地方联合工程实验室开放课题项目(KFKT201601) 河北省留学人员科技活动择优项目(C2015003044)资助 

主　　题：分布式能源系统 垂直轴风力机 风力发电 流体动力学 数值仿真 

摘      要：研究了一种小型分布式能源系统用阻力型垂直轴风机(VAWT)的特性,在原有风机基础上,将风轮增加为两层。基于流体动力学(CFD)对风机性能进行计算,依据空气动力学原理,模拟风轮与空气的流固耦合作用,分析流场风速分布以及风机在不同旋转角度下的综合受力情况,根据转矩特性,在Matlab中建立风轮的数学模型,然后使用最大功率跟踪控制方法,建立风机发电系统的数学模型,从而仿真得到发电机的电压、电流等发电特性曲线。最后,与实测数据进行对比,验证了数值仿真和分析的正确性,为今后该类风机结构优化设计和效率提升提供了借鉴和参考。