一种新型垂直轴风力机的尾流特性研究

以塞内加尔式风机为原型,结合垂直轴风机和水平轴风机的特点,研究一种风轮水平放置的新型结构的风机。利用ANSYS Workbench软件搭建风机模型,分析风机结构及周围流场的分布。基于空气动力学原理和流体力学软件,对风机的流场特性模拟仿真。分析在有无障碍物影响时,风机在风场中的受力,由障碍物对流场的阻碍作用提出了并行放置两排高低不同的机组的新型结构。对此风机附近流场尤其下风侧的尾流进行研究和仿真,结果显示,全新的机组结构能提高的风能利用率,充分利用风能,仿真验证了两排风机系统的可行性,为风电场机组的进一步优化提供了依据。     

偏转式永磁同步风力发电机电磁建模与瞬态分析

针对分布式能源系统风力发电的应用,提出了一种偏转式永磁同步风力发电机。介绍了偏转式永磁同步风力发电机的基本工作原理,并根据经验计算确定电机的结构尺寸。通过利用三维有限元建模仿真,分析了风力发电机的磁场云图、自转转矩和偏转转矩,并利用解析法对气隙磁场进行分析计算。另外,还对发电机在偏转前和偏转后的电压、电流、磁链及反电势波形及其谐波做了对比分析。分析结果表明,偏转前后,风力发电机的特性影响不大,可短暂工作在偏转状态以实现初步转向调节,为分布式能源风力发电机的研究和该类发电机的优化提供了新的思路和参考。     

分布式能源用垂直轴风力机的结构优化设计

基于计算流体动力学(CFD)平台,以k-ε模型求解N-S方程的方式,分析了垂直轴风力机(VAWT)的三维结构,对分布式能源用小型垂直轴风力机的特性进行了建模与仿真计算,并通过结构对比分析,对结构进行了优化设计。在将现有叶片中的直平板改为流线型设计结构后,大大提高了该垂直轴风力机的风能利用系数。而在叶片中间加入小挡板后对提高垂直轴风力机的风能利用不明显。此外,对比验证了三种叶片结构风轮的性能,确定了该类垂直轴风力机最佳叶片数。为该类垂直轴风力机的设计与优化提供了借鉴和参考。