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2MW风力机三维定常及非定常气动特性数值模拟研究


1.89万字 59页 原创作品，通过查重系统

摘 要
叶片是风电机组最关键的部分，良好的设计，可靠的质量标准和优越的性能是保证风机的稳定运行决定因素。此外，为了提高风力机组的风能利用率，对于叶片的气动特性也需要很高的要求。本论文对定常和非定常两种情况下叶片的气动性能做了研究分析。
本论文主要包括以下五个方面的研究内容：
（1）选定叶片设计参数，根据风力机叶片气动设计的基本理论，设计并优化2MW风力机叶片；
（2）利用Gambit软件建立风轮三维模型，选择合适的流域，划分网格，设置边界条件，导出网格文件准备定常计算；
（3）选取3m/s，6m/s，10m/s，13m/s，17m/s，21m/s，25m/s这7组来流工况进行CFD定常数值模拟。分析不同风速对风力机输出功率的影响以及流体空气动力学性能，如速度、压力、流线、尾迹涡的变化；
（4）对额定工况下的风轮三维模型进行CFD非定常数值模拟，将非定常与定常结果进行对比，分析非定常与定常对风力机输出功率的影响以及流体空气动力学性能；
（5）对全文进行扼要总结，并指出今后需进一步研究的问题。


关键词：2MW风力机；气动设计；CFD；空气动力学特性；定常及非定常数值模拟