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某小型风机提高风能利用率的研究 被引量：4
1
作者 李鹿野 张维竞 《节能技术》 CAS 2015年第4期295-298,315,共5页
为了提高Savonius小型垂直式风力机的风能利用率,采用CFD方法研究了在来风方向增加导流板对该垂直式风力机风能利用率的影响。研究中建立了数值计算模型并使用Fluent软件进行仿真分析,比较了有无导流板、不同导流板长度、不同安装角度... 为了提高Savonius小型垂直式风力机的风能利用率,采用CFD方法研究了在来风方向增加导流板对该垂直式风力机风能利用率的影响。研究中建立了数值计算模型并使用Fluent软件进行仿真分析,比较了有无导流板、不同导流板长度、不同安装角度和不同安装位置情况下叶片周围的流场分布以及叶片对转轴产生的静态力矩。仿真结果表明,增加导流板能够显著提高该型风机叶片对转轴的静态力矩;同时,导流板长度和安装角度对此是重要的影响因素;而在一定范围内,不同导流板位置对静态力矩所带来的影响可以忽略。合理安装导流板可以使得该型风机的叶片静态力矩提高20%~40%,进而提高Savonius型风机的风能利用率。 展开更多
关键词 风机 导流板 CFD 风能利用率 静态力矩
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变速恒频风力机风能利用率的分析计算
2
作者 张艳 吴永忠 《绿色科技》 2012年第10期245-246,共2页
指出了风能利用率是评价风轮气动特性优劣的主要参数,采用叶素动量的方法推导出了变速恒频风力机的风能利用效率的计算方法。
关键词 风能利用率 叶素动量法 分析
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风力发电机组的风能利用率研究
3
作者 钱政华 《中国科技期刊数据库 工业B》 2015年第5期00350-00351,共2页
风能是一种可再生能源,凭借其储量丰富、可再生、无污染的优势,逐渐成为最有发展前景的能源。风力发电不仅可以为经济增长提供稳定的电力供应,还可以有效地减少空气污染和化石燃料燃烧导致的全球变暖问题。由于可利用风资源有限,风力发... 风能是一种可再生能源,凭借其储量丰富、可再生、无污染的优势,逐渐成为最有发展前景的能源。风力发电不仅可以为经济增长提供稳定的电力供应,还可以有效地减少空气污染和化石燃料燃烧导致的全球变暖问题。由于可利用风资源有限,风力发电机组组建大型化,为了降低机组的载荷、提高风能利用率,需要对风力发电机组进行空气动力学分析,从而对风力发电机组气动性能进行安全优化和性能改进。 展开更多
关键词 风力发电机组 气动性能 稳态分析 风能利用率
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基于风能可利用率的风电场运维水平评价方法 被引量：7
4
作者 杜保华 王曦 +1 位作者 范奇 王宏伟 《热力发电》 CAS 北大核心 2019年第7期117-121,共5页
针对传统方法在评价风电场运维水平时仅考虑可利用率数量不注重品质的问题,本文在《风力发电设备可靠性评价规程》定义的可利用率指标的基础上,结合风能随时间变化的影响,提出风能可利用率指标和可利用率品质指标的定义和计算方法,综合... 针对传统方法在评价风电场运维水平时仅考虑可利用率数量不注重品质的问题,本文在《风力发电设备可靠性评价规程》定义的可利用率指标的基础上,结合风能随时间变化的影响,提出风能可利用率指标和可利用率品质指标的定义和计算方法,综合评估风电场在检修维护计划制定、故障早期预警及处理、备品备件管理以及风电场天气跟踪等方面的整体运维效果,适应了风能不可控、不可调的特点。该评价方法已在华能新能源公司86个风电场的在线运维评估中应用,应用结果表明该方法快捷高效,可准确评价风机、风电场及区域公司的运维水平。 展开更多
关键词 风力发电 风电场 运维水平 可利用率 风能可利用率 评价方法
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宁波市鄞州区白岩山风能资源利用的实践与思考 被引量：2
5
作者 王杰 孙天添 +3 位作者 赵晓彤 蔡仕博 辛欣 闻丹 《浙江农业科学》 2022年第2期396-400,共5页
基于绿色发展背景,对浙东沿海宁波市鄞州区白岩山2018—2020年的风速风向及风功率数据进行统计分析,结果表明,在80 m风机高度,可发电风速小时数占全年82.6%,其中未满负荷76.5%,满负荷6.1%,不可发电弱风速占17.3%。平均风速随高度基本呈... 基于绿色发展背景,对浙东沿海宁波市鄞州区白岩山2018—2020年的风速风向及风功率数据进行统计分析,结果表明,在80 m风机高度,可发电风速小时数占全年82.6%,其中未满负荷76.5%,满负荷6.1%,不可发电弱风速占17.3%。平均风速随高度基本呈指数分布,拟合指数0.244;月平均风速最大值出现在12月,最小值出现在6月,其他月份与年平均风速较为接近;因下垫面和天气系统差异,同一季节不同月份,风廓线指数存在明显差异。6月风速值在全年中相对最小,是安排时间较长的大检修最佳时间,早晨6—9时是风速值在全天中最小时段,此时间段可安排短时检修。白岩山存在显著的季节主导风向,1—2月、9—12月主导风向为偏北风,5—7月主导风向为偏南风,风机角度可较少调整,风能利用率较高,3—4月及8月主导风向较为发散,尤其是8月,作为平均风速第二大的月份,需频繁调整风机偏航角度,以尽量提高风能利用率。2018年发电总量为162.22 GW·h,年有效小时数7742 h,12月发电量最大,3月发电量次之,6月发电量和有效风时数均为全年最小。 展开更多
关键词 风能利用率 风速 主导风向 浙东沿海
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基于风能可利用率的风电场运维水平评价方法
6
作者 李立洋 《工程技术研究》 2025年第3期176-178,共3页
风能作为一种清洁且可再生的能源,在能源结构中的占比日益增加,然而风能资源的时空变化性给风电场的运维管理带来了挑战。现有评价方法多基于静态模型,未能充分捕捉风能的动态特性,导致评价结果可能偏离实际运维表现。鉴于此,文章提出... 风能作为一种清洁且可再生的能源,在能源结构中的占比日益增加,然而风能资源的时空变化性给风电场的运维管理带来了挑战。现有评价方法多基于静态模型,未能充分捕捉风能的动态特性,导致评价结果可能偏离实际运维表现。鉴于此,文章提出一种动态的风能可利用率评价方法,旨在更准确地反映风电场的运维水平,为风电场高效运营提供科学依据。 展开更多
关键词 风能可利用率 风电场 运维水平
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风能及其利用
7
作者 武立志 《吉林气象》 1994年第2期41-42,共2页
风能及其利用风是人们十分熟悉的一种自然现象。春风具有母性之柔，夏风富有催生之爱；秋风带来成熟和收获。风给人类带来温馨。然而，并不是人人都想象到风具有十分可观的能量。这种能量叫做风能。人类很早就懂得了利用风能，我国晋朝... 风能及其利用风是人们十分熟悉的一种自然现象。春风具有母性之柔，夏风富有催生之爱；秋风带来成熟和收获。风给人类带来温馨。然而，并不是人人都想象到风具有十分可观的能量。这种能量叫做风能。人类很早就懂得了利用风能，我国晋朝时期，在江南的湖泊上，人们利用风力... 展开更多
关键词 风力发电机 风力发动机 晋朝 风力资源 风能利用率 发电功率 能源缺乏 风轮 自动调节装置 风力发电站
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永磁同步风力发电机风能追踪控制仿真研究 被引量：1
8
作者 程若发 陈立虎 +1 位作者 马银平 于新红 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2015年第6期116-119,377,共5页
在风力发电系统的风能追踪控制优化,提高发电效率的研究中,由于能量转化的非线性,导致风能最大功率点无法实时准确跟踪。传统功率追踪采用叶尖速度比法和爬山法,能满足一些风况下的运行,但也存在着控制精度低以及变风速下系统参数调整... 在风力发电系统的风能追踪控制优化,提高发电效率的研究中,由于能量转化的非线性,导致风能最大功率点无法实时准确跟踪。传统功率追踪采用叶尖速度比法和爬山法,能满足一些风况下的运行,但也存在着控制精度低以及变风速下系统参数调整导致风能利用系数的不稳定。为解决上述问题,引入内带负载的永磁同步发电机数学模型,设计了PID与反馈线性化复合控制器。复合控制器的PID参数采用粒子群寻优算法确定,能够有效跟踪电机转速从而达到对风能利用效率控制的精确性。仿真结果表明,复合控制器的控制策略对最大风能追踪具有有效性和实时性,且在变风速下风能利用系数仍然维持在较高值,为同步发电机风能优化控制设计提供参考。 展开更多
关键词 永磁同步发电机 反馈线性化 最大风能追踪 粒子群算法 风能利用率
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基于直驱永磁风力发电系统中最大风能跟踪的实现 被引量：2
9
作者 李勇 朱晓青 黄鹰 《湖南工业大学学报》 2014年第5期59-63,共5页
研究贝兹原理关于永磁同步风力发电机的最大风能跟踪理论,提出了叶尖速比控制方法。介绍风力机的数学模型,以及最佳叶尖速比控制方法,构建永磁同步风力发电机的数学模型,继而利用Matlab/Simulink软件对该模型进行仿真分析。仿真结果表明... 研究贝兹原理关于永磁同步风力发电机的最大风能跟踪理论,提出了叶尖速比控制方法。介绍风力机的数学模型,以及最佳叶尖速比控制方法,构建永磁同步风力发电机的数学模型,继而利用Matlab/Simulink软件对该模型进行仿真分析。仿真结果表明:本控制方法能快速准确地实现风能的最大跟踪。 展开更多
关键词 最大风能跟踪原理 永磁同步发电机 风能利用率 叶尖速比的控制方法
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螺旋扭曲升阻复合型垂直轴风力机气动性能分析
10
作者 杜深慧 谢奇龙 +1 位作者 赵龙 孙仲淳 《电力科学与工程》 2024年第7期70-78,共9页
提出了一种新型升阻复合型垂直轴风力机。阻力型风轮是由双层典型的萨沃纽斯型风轮组成,而升力型风轮是由螺旋扭曲一定角度的达里厄NACA0018翼型风轮组成。阻力型风轮在内,升力型风轮在外,二者用传动轴和离合器相连接。在低风速时由阻... 提出了一种新型升阻复合型垂直轴风力机。阻力型风轮是由双层典型的萨沃纽斯型风轮组成,而升力型风轮是由螺旋扭曲一定角度的达里厄NACA0018翼型风轮组成。阻力型风轮在内,升力型风轮在外,二者用传动轴和离合器相连接。在低风速时由阻力型风轮带动升力型风轮旋转,高风速时二者各自旋转,互不影响。首先,基于计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)软件对其启动及气动性能进行了仿真,分析了风轮表面的压力和风速分布。然后,分别对复合型风力机和单达里厄型风力机的启动风速和输出功率进行了测量。结果表明:复合型风力机的启动风速要小于单达里厄型的启动风速,而输出功率的差别并不大。最后,探讨了单达里厄风力机不同风速下叶尖速比与转矩系数和风能利用率的关系,确定了在叶尖速比为1.9时可将阻力型风轮和升力型风轮分离,在风速为8 m/s且叶尖速比为3时风力机的风能利用率最高,为40.6%。 展开更多
关键词 升阻复合型垂直轴风力机 CFD 启动风速 转矩系数 风能利用率
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新型Senegal式垂直轴风力机结构优化设计
11
作者 李争 赵龙 +2 位作者 张杰 谢奇龙 孙鹤旭 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第6期609-617,共9页
针对垂直轴风力机风能利用率略低于水平轴风力机的问题,提出一种基于塞内加尔(Senegal)型风机的新型风力机。首先,利用贝塞尔曲线函数对转子叶片的弧度进行优化,并利用SOLIDWORKS软件进行建模,得出4种不同弧度曲线的叶片;其次,利用计算... 针对垂直轴风力机风能利用率略低于水平轴风力机的问题,提出一种基于塞内加尔(Senegal)型风机的新型风力机。首先,利用贝塞尔曲线函数对转子叶片的弧度进行优化,并利用SOLIDWORKS软件进行建模,得出4种不同弧度曲线的叶片;其次,利用计算流体动力学(CFD)模型分别对不同叶尖速比(TSR)下的风能利用率、力矩系数等参数,以及风力机的压力分布图和速度分布图等图表进行对比分析,同时对比其尾流特性;最后,搭建实验平台验证仿真模拟实验的合理性。结果表明,优化叶型有效提高了改良Senegal阻力型垂直轴风力机的风能利用率,A4型叶片具有较高的风能利用率,达到26.31%,相较于A1型风力机提高了约36%。所设计的新型风力机结构具有优越的发电性能,可为垂直轴风力发电机领域的方案设计提供参考。 展开更多
关键词 风能 垂直轴风力机 结构优化 风能利用率 计算流体力学 气动性能
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基于PSASP的双馈风电场建模及接入电网仿真 被引量：20
12
作者 魏巍 王渝红 +4 位作者 李兴源 顾威 邓婧 行舟 李小虎 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2009年第12期68-73,共6页
在详细研究双馈风力发电机功率解耦控制的基础上,利用PSASP/UD模块搭建了双馈风机的稳态潮流模型以及三阶暂态模型,并基于传递函数辨识的方法及最小二乘法求解出风力发电机的5个动态等值参数。建立了3个地区的双馈大型风电场,并接入电... 在详细研究双馈风力发电机功率解耦控制的基础上,利用PSASP/UD模块搭建了双馈风机的稳态潮流模型以及三阶暂态模型,并基于传递函数辨识的方法及最小二乘法求解出风力发电机的5个动态等值参数。建立了3个地区的双馈大型风电场,并接入电网进行了潮流、短路容量、系统调峰能力3种稳态计算,以及短路、切机等多种故障下的暂态稳定性仿真。结果表明:基于PSASP/UD的双馈风机仿真模型合理准确,有效地模拟了大型双馈风电场的动态性能。 展开更多
关键词 PSASP/UD 双馈风力发电机 风能利用率 暂态稳定 建模 仿真
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实度对直叶片垂直轴风力机风轮气动性能的影响分析 被引量：15
13
作者 张立勋 梁迎彬 +3 位作者 李二肖 尉越啸 杨勇 郭健 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期169-174,168,共7页
实度是直叶片垂直轴风力机设计的关键参数,对风力机气动性能起主导作用。分析并建立了垂直轴风力机局部流场下的力学模型,研究实度与气动性能的关系;对风力机进行了数值模拟,分析了叶片的动态力学特性,并重点研究风轮半径、弦长及叶片... 实度是直叶片垂直轴风力机设计的关键参数,对风力机气动性能起主导作用。分析并建立了垂直轴风力机局部流场下的力学模型,研究实度与气动性能的关系;对风力机进行了数值模拟,分析了叶片的动态力学特性,并重点研究风轮半径、弦长及叶片数量对风能利用率的影响;进行了样机实验验证了数值模拟的精度与可靠性。研究发现:实度增加,风力机在低尖速比下的启动特性得到改善,但产生高风能利用率的有效尖速比范围变小;样机实度为0.628时,2叶片和4叶片风轮的输出功率相当,但4叶片风轮的输出功率比2叶片风轮更稳定;实度参数对风能利用率贡献不同,弦长变化可提高风能利用率的峰值,而叶片数量的增加会降低风能利用率的峰值。 展开更多
关键词 直叶片垂直轴风力机 实度 力学模型 气动性能 风能利用率
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Savonius风机叶轮双侧外形优化设计 被引量：9
14
作者 王伟 宋保维 +1 位作者 毛昭勇 田文龙 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期254-259,272,共7页
为了提高Savonius风机叶轮的风能利用率,本文提出一种双侧外形不同的叶轮方案,并对双侧外形参数进行优化。利用基于雷诺时均的N-S方程和SST k-ω湍流模型以及滑移网格技术建立叶轮数值仿真计算的CFD模型;同时建立风机叶轮双侧外形参数的... 为了提高Savonius风机叶轮的风能利用率,本文提出一种双侧外形不同的叶轮方案,并对双侧外形参数进行优化。利用基于雷诺时均的N-S方程和SST k-ω湍流模型以及滑移网格技术建立叶轮数值仿真计算的CFD模型;同时建立风机叶轮双侧外形参数的Kriging-PSO优化模型;基于CFD和Kriging-PSO优化模型对Savonius风机叶轮双侧外形进行优化。研究结果表明:形状参数为(0. 626 8,0. 541 3)的叶轮发电效率最高(0. 284),相比于常规的Savonius叶轮的发电效率(0. 265)提高7. 17%。 展开更多
关键词 Savonius风机叶轮 风能利用率 双侧外形 计算流体力学 优化 效率
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垂直轴风力机主动式变桨距控制规律 被引量：14
15
作者 张立勋 梁迎彬 +2 位作者 尉越啸 李二肖 杨勇 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期2561-2568,共8页
针对定桨距垂直轴风力机启动能力差与风能利用率较低的问题,对主动式变桨距控制方法和规律进行研究,以达到提高风能利用率的目的。以双盘面多流管理论为基础,分析叶片的局部流场,建立风力机的数学模型,并以最大瞬时功率为目标函数设计... 针对定桨距垂直轴风力机启动能力差与风能利用率较低的问题,对主动式变桨距控制方法和规律进行研究,以达到提高风能利用率的目的。以双盘面多流管理论为基础,分析叶片的局部流场,建立风力机的数学模型,并以最大瞬时功率为目标函数设计桨距角优化程序,通过分析获得不同尖速比下的桨距角控制规律。根据CFD模型,对定桨距风力机进行数值模拟,分析不同桨距角下的气动性能;对优化后的控制规律在CFD中进行仿真研究,分析风力机的力学行为和风能利用率。研究结果表明:外偏置桨距角可以提高上盘面的气动性能且在桨距角为4°时获得最大的风能利用率;变桨距控制下的有效力矩区相比定桨距风力机增加了1倍,最大风能利用率也高达39.12%,主动式变桨距控制规律可以明显提高风力机的整体性能。 展开更多
关键词 垂直轴风力机 主动式 变桨距 风能利用率 CFD
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基于叶片弦长的小型H型垂直轴风机气动性能分析 被引量：21
16
作者 郑云 吴鸿斌 +2 位作者 杜堂正 赵宇波 柯坚 《机械设计与制造》 北大核心 2009年第5期190-192,共3页
针对不同弦长下的小型H型垂直轴风轮模型,建立风轮外流场CFD(Computational Fluid Dynamic)模型,采用移动网格技术,选用RNG两方程湍流模型和基于压力的隐式Couple算法进行瞬态计算,获得风轮气动性能曲线,进而分析叶片弦长对小型H型垂直... 针对不同弦长下的小型H型垂直轴风轮模型,建立风轮外流场CFD(Computational Fluid Dynamic)模型,采用移动网格技术,选用RNG两方程湍流模型和基于压力的隐式Couple算法进行瞬态计算,获得风轮气动性能曲线,进而分析叶片弦长对小型H型垂直轴风力机风轮气动性能的影响。 展开更多
关键词 CFD 小型H型垂直轴风轮 风能利用率 尖速比
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大型风力发电场选址与风力发电机优化匹配 被引量：26
17
作者 谢建民 邱毓昌 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期466-472,共7页
从风能利用和风电成本两个角度出发 ,推导出风电场选址与风力机优化选型的目标函数 ,提出将风力机容量系数作为风电场选址与风力机选型的判据 ,同时给出了基于风速分布特性的风力机容量系数计算方法。通过我国云南省的 13个实际风速观... 从风能利用和风电成本两个角度出发 ,推导出风电场选址与风力机优化选型的目标函数 ,提出将风力机容量系数作为风电场选址与风力机选型的判据 ,同时给出了基于风速分布特性的风力机容量系数计算方法。通过我国云南省的 13个实际风速观测点和国内外 2 5种风力机代表机型的计算 ,给出了这些观测点的开发顺序及优化配置的风力机机型 ,并简要分析了影响风力机容量系数的主要因素。实践表明 ,这种方法物理意义明确 ,计算快捷方便 ,节省设计时间和设计工作量。 展开更多
关键词 风力发电 容量系数 风能利用率 风速分布参数 风电成本 大型 风电场选址 优化西欧 风力发电机
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基于T-S模糊决策的PMSG风电系统广义预测控制 被引量：5
18
作者 安爱民 杨国强 +3 位作者 张浩琛 王静 吕斌 杨志强 《自动化仪表》 CAS 2016年第9期1-5,共5页
为提高风力发电系统在额定风速下的最大风能追踪性能,以永磁同步风力发电机(PMSG)为研究对象,采用局部等效建模方法,获得PMSG多工况运行的T-S模糊模型。以模糊规则后件作为受控自回归增量滑动平均(CARIMA)模型,采用广义预测控制(GPC)算... 为提高风力发电系统在额定风速下的最大风能追踪性能,以永磁同步风力发电机(PMSG)为研究对象,采用局部等效建模方法,获得PMSG多工况运行的T-S模糊模型。以模糊规则后件作为受控自回归增量滑动平均(CARIMA)模型,采用广义预测控制(GPC)算法,对各模糊规则设计独立的GPC控制器,预测PMSG转速输出。仿真结果表明,在阶跃风速和组合风速的扰动下,基于T-S模糊决策的PMSG转速输出(如调节时间和超调量)较PI方法有明显下降,转速响应速度有大幅提高,最佳叶尖速比稳定在最优值,风能利用率显著提升。 展开更多
关键词 风电系统 永磁同步风力发电机 T - S 模糊模型 控制器 额定风速 最大风能追踪 广义预测控制 风能利用率
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新型聚能-遮蔽升力型立轴风力机 被引量：8
19
作者 周万里 黄典贵 徐建中 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1863-1866,共4页
本文提出了一种适合任意风向的新型聚能-遮蔽升力型立轴风力机,并应用计算流体力学方法,对这种风力机的气动性能进行了数值模拟。研究表明:这种聚能升力型立轴风力机比传统的升力型立轴风力机的风能利用率有非常大的提高。此外,本文还... 本文提出了一种适合任意风向的新型聚能-遮蔽升力型立轴风力机,并应用计算流体力学方法,对这种风力机的气动性能进行了数值模拟。研究表明:这种聚能升力型立轴风力机比传统的升力型立轴风力机的风能利用率有非常大的提高。此外,本文还采用了正交优化设计方法,对这种立轴风力机的结构参数进行了优化设计,得到了一组优化的设计参数,该优化设计参数下风力机的风能利用率最高可达39%。 展开更多
关键词 聚能-遮蔽 升力型 立轴风力机 风能利用率
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安装角变化下垂直轴风力机气动性能的研究 被引量：4
20
作者 姚激 黄剑峰 +2 位作者 袁伟斌 彭明军 孙勇 《水电能源科学》 北大核心 2012年第2期148-150,192,共4页
建立了3D垂直轴风力机模型,应用FLUENT软件求解三维非定常不可压缩N-S方程和RNGκ-ε湍流模型,采用SIMPLE算法并结合滑动网格技术,数值模拟了安装角变化下垂直轴风力机的三维非定常流场,分析了不同时刻的速度、涡量分布、风力机总转矩... 建立了3D垂直轴风力机模型,应用FLUENT软件求解三维非定常不可压缩N-S方程和RNGκ-ε湍流模型,采用SIMPLE算法并结合滑动网格技术,数值模拟了安装角变化下垂直轴风力机的三维非定常流场,分析了不同时刻的速度、涡量分布、风力机总转矩的变化规律及风能利用系数。结果表明,计算区域流场复杂,垂直轴风力机的转矩呈周期性变化,风能利用系数随安装角变化而变化。 展开更多
关键词 安装角 垂直轴风力机 滑动网格 RNGκ-ε湍流模型 风能利用率
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