风力发电技术空气动力学基础课件.ppt
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1、风力发电技术,风力发电机的空气动力特性,试讲科目:风力发电机组原理与应用(姚兴佳、宋俊)第二章参考资料:风力发电原理(吴双群、赵丹平),主要内容,2.1 风力发电机的概念及结构2.2 风轮的几何参数2.3 翼型的几何参数2.4 翼型的空气动力特性2.5 叶素上的气动推力和转矩2.6 风轮上的总气动推力和总转矩,2.1 风力发电机的概念及结构,风力发电就是将风的动能转换为风轮的机械能,风轮再带动发电机发电,将机械能转换为电能。,图3-1 水平轴式风力发电机结构简图,2.2 风轮的几何参数,1)风轮的几何定义及参数(1)风轮:风轮就是叶片安装在轮毂上的总成,包括叶片、轮毂和变桨机构。(2)风轮旋转
2、平面:风轮转动时所形成的圆面。(3)风轮直径D:风轮扫略的圆面对应的直径。(4)风轮的轮毂比:风轮的轮毂直径Dh与风轮直径之比。(5)叶片长度H:叶片的有效长度,H=(D-Dh)/2(6)叶片数:风轮上的叶片数目。2)叶片 风轮叶片主要是为了接受风能,使风轮绕轴转动。其平面形状和剖面几何形状(翼型)与风力机空气动力学特性密切相关,从而影响风能转化为电能的效率。(1)叶片翼型:也叫叶片剖面,它是指垂直于叶片长度方向的叶片截面而得到的形状。,3)叶素理论:将叶片沿展向划分成很多小的微元段,这些微元段统称为叶素。作用在每个叶素上的力和力矩沿展向积分,就可以求得作用在风轮上的力和力矩。叶素理论假设:(
3、1)沿叶片展长方向,各相邻叶素间的流动互不干扰;(2)每个叶素所受的力仅取决于叶素的翼型的空气动力学特性。,1)中弧线:翼型内切圆圆心的连线。对称翼型的中弧线与翼弦重合。2)上翼面:凸出的翼型表面。3)下翼面:平缓的翼型表面。4)前缘:翼型中弧线的最前点(A点)5)后缘:翼型中弧线的最后点(B点),2.3 翼型的几何参数,6)翼弦(弦线):连接前缘与后缘的直线,即直线AB。其长度 为几何弦长,通常用C表示。7)厚度t:翼弦垂直方向上上下翼面间的距离。厚度分布:沿着翼弦方向的厚度变化。8)弯度f:翼型中弧线与翼弦间的距离。弯度分布:沿着翼弦方向的弯度变化。,2.3 翼型的几何参数,风轮旋转平面:
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- 风力 发电 技术 空气动力学 基础 课件
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