垂直轴风力发电机非定常流场分析及能量收集器位置优化

作者:莫秋云; 刘艳艳; 郭荣滨; 王国强; 李乐
来源:机械设计与研究, 2022, 38(05): 205-209.
DOI:10.13952/j.cnki.jofmdr.2022.0230

摘要

垂直轴风力发电机中能量分布梯度影响能量收集器的布置。为了探究风轮在转动过程中内部流场能量梯度的变化,采用剪切应力运输k-ω模型和滑移网格技术对风轮内部流场进行数值建模和仿真,在此基础上,引入能量梯度理论探索风轮内部动态流场的能量梯度分布状态,得到风轮内部能量梯度最大值是在方位角180°下风轮内部尾流和涡旋发生位置;对30°、60°、90°、120°、150°、180°方位角下叶片表面压力进行分析对比得知:叶片前缘区域在风轮旋转前后时刻对比压差变化率最大可达到66.7%,能量收集器布置在该区域可较好地收集耗散的能量。以上研究结果为能量收集技术在风电机上提高能量利用率方面的应用提供了参考。

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