2、風(fēng)輪葉片設(shè)計
風(fēng)輪葉片的優(yōu)化設(shè)計要滿足一定的設(shè)計目標(biāo),其中有些甚至是相互矛盾的,如:
年輸出功率大化;
大功率限制輸出;
振動小化和避免出現(xiàn)共振;
材料消耗小化;
保證葉片結(jié)構(gòu)局部和整體穩(wěn)定性;
葉片結(jié)構(gòu)滿足適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度要求和剛度要求。
葉片設(shè)計可分為氣動設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計這兩個大的階段,其中氣動設(shè)計要求滿足前兩條目標(biāo),結(jié)構(gòu)設(shè)計要求滿足后四條目標(biāo)。通常這兩個階段不是獨立進(jìn)行的,而是一個迭代的過程,葉片厚度必須足夠以保證能夠容納腹板,提高葉片剛度。
(1)外形設(shè)計
葉片氣動設(shè)計主要是外形優(yōu)化設(shè)計,這是葉片設(shè)計中至關(guān)重要的一步。,外形優(yōu)化設(shè)計中葉片翼型設(shè)計的優(yōu)劣直接決定風(fēng)機(jī)的發(fā)電效率,在風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)條件下,流動的雷諾數(shù)比較低,葉片通常在低速、高升力系數(shù)狀態(tài)下運(yùn)行,葉片之間流動干擾造成流動非常復(fù)雜。針對葉片外形的復(fù)雜流動狀態(tài)以及葉片由葉型在不同方位的分布構(gòu)成,葉片葉型的設(shè)計變得非常重要。目前葉片葉型的設(shè)計技術(shù)通常采用航空上先進(jìn)的飛機(jī)機(jī)翼翼型設(shè)計方法設(shè)計葉片葉型的形狀。先進(jìn)的CFD技術(shù)已廣泛應(yīng)用于不同類型氣動外形的設(shè)計,對于低雷諾數(shù)、高升力系數(shù)狀態(tài)下風(fēng)機(jī)運(yùn)行條件,采用考慮粘性的N-S控制方程分析葉片葉型的流場是非常必要的。

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