H型垂直轴风力发电机气动分析方法及运行规律研究

作     者：金鑫 巨文斌 任海军 杨显刚 Jin Xin;Ju Wenbin;Ren Haijun;Yang Xiangang

作者机构：重庆大学机械工程学院重庆400044 重庆邮电大学先进制造工程学院重庆400065 

出 版 物：《太阳能学报》 (Acta Energiae Solaris Sinica)

年 卷 期：2017年第38卷第10期

页      面：2619-2627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(51005255 51405052) 重庆市基础与前沿研究计划一般项目CQCSTC(cstc2013jcyja900118) 中央高校基本科研业务费(106112015CDJXY110006) 

主　　题：计算流体力学 数值模拟方法 气动性能 实验测试 

摘      要：以计算流体力学为基础,对H型垂直轴风力发电机采用二维数值计算与三维数值计算并通过实验测试验证,分析垂直轴风力发电机风轮的流场规律,比较二维数值计算方法和三维数值计算方法的差异,并研究垂直轴风力发电机叶片弦长、风轮半径以及风轮叶片数量对风轮能量获取的影响。结果表明:垂直轴风力发电机3个叶片提供的转矩呈明显的周期性,风轮内部流场复杂,伴随着漩涡的脱落与重新黏附,流过风轮区域后,风速降低,风能被大量吸收;数值计算结果虽与实验测试结果存在差异,但二维数值模拟可反映流场一般规律且成本低,三维数值模拟可精确模拟流场特性,且与实验结果匹配度高但成本也高;叶片弦长、风轮半径及叶片数量对风轮的能量获取有重要影响。