叶片转角对小型Savonius风机气动性能的影响
影响Savonius型风力机性能的分析
Ｓｖｎｕ型 风 力机 的动 力 学 性 能表 现 通 常 是 通 过风 洞 试 验 或 ａｏ ｉｓ 者 数 值 模 拟 获得 ，理 论 预 ￣Ｓ ｖｎｕ 型风 力 机 的气 动特 性 是 非 常 ａｏ ｉｓ 困难 的 ，因为 风 轮周 围 的流 场 分布 十 分 复杂 ，气 流之 间 的相 互 干 扰 十 分 严 重 。通 过风 洞试 验 和 数值 模 拟 ，已经 有许 多学 者对 影 响 Ｓｖｎｕ型风 力机 性能 的各 种参 数 进行研 究 ，得 到 各种不 同结果 ， ａｏ ｉ ｓ 很 多 方面 需要进 一 步的讨 论 和分 析 。 ２ 影响Ｓ ｖ ｎｕ 型风 力机性能的主要参数 ａ ｏ ｉｓ
＿０ ．０ ０
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传统 的一 阶Ｓ ｖｎｕ型 风 力机 随着 叶 轮旋 转 角 度 的 变化 ，力 ａ ｏｉｓ 矩 波 动 很 大 ，在某 些 角度 位 置 风力 机会 出现 负力 矩 ，这 种情 况 对 Ｓ ｖｎｕ型风 力 机 的应用 产 生不 利影 响 。在 传 统Ｓｖｎｕ型 风力 机 ａｏ ｉｓ ａｏｉｓ 的 叶轮上 再增 加 一个 叶轮得 到 的两 层结 构称 为二 阶 的Ｓｖｎｕ型风 ａｏｉ ｓ 力机 ，两 层 叶轮 间有 ９ 。相 位 移 动 ，叶 片数 目为 四支 ；增 加 为三 Ｏ 层 结 构称 为 三 阶的Ｓｖｎｕ型风 力机 ，各 层 间有６ 。相 位 移动 ，叶 ａｏｉ ｓ ０ 片数 目为六 支 ，如 图５ 所示 。Ｓ ｈ ．． 、Ｈ ｙｓｉ ． 和Ｋ ｍ ｊ ａａＵＫ等 ａａｈ 等 Ｔ ａ ｏ ｉ Ｍ．． 指 出增 加 叶轮 阶数 可 以有效 减 小力 矩 随风 轮 旋转 角 度 的波 Ａ等 动 ，让 风 力机 在 更多 位 置处 于 最佳 的受 风面 ，微 风 情况 下 的启 动 更 为有利 ，在整 个３ ０ ６ 。旋 转 角度 中不 会 出现负力 矩 ，提 高 了风力 机 的静 态 力矩 性 能 ，但 是 叶轮 阶 数 的增 加也 会导 致 风 轮惯 性 的增 加 ，从而使得风能利用效率下降 ，通过增大叶轮 的阶高径 比可以 解决 风能 利用 系数 变小 的问题 。
叶片重叠比对Savonius风力机性能的影响
０引言Ｓａｖｏｎｉｕｓ风力机是一种阻力型垂直轴风力机。
它是由芬兰的工程师Ｓａｖｏｎｉｕｓ在２０世纪３０年代发明，并以其名字来命名的。
该风力机为Ｓ型叶片，具有机构简单，起动力矩大等特点。
但是，这种阻力型风力机与升力型风力机（如现代螺旋桨式水平轴风力机）相比，功率系数较低，尖速比小，因而应用很少，只是在农村和偏远地区用来提水灌溉等。
近年来，由于发电机技术的快速发展，一些适用于低转数风力机的发电机不断出现，这就给Ｓａｖｏｎｉｕｓ风力机提供了应用的机会，使其可以应用在小容量离网型风力发电上。
另外，由于其起动力矩大，因而可以和其他起动性差的风力机组合使用，起到互补作用。
近年来，一些研究者又把目光重新投向了Ｓａｖｏｎｉｕｓ风力机，笔者也对此进行了一些研究工作［１］。
图１为一个典型的Ｓａｖｏｎｉｕｓ风力机的结构示意图。
叶片重叠比对Ｓａｖｏｎｉｕｓ风力机性能的影响李岩１，原豊２，林農２（１．东北农业大学工程学院，黑龙江哈尔滨１５００３０；２．鸟取大学工学部，日本鸟取县６８０８５５２）摘要：Ｓａｖｏｎｉｕｓ风力机两个叶片之间的重叠比ＯＬ（Ｏｖｅｒｌａｐｒａｔｉｏ）是影响其性能的最重要参数之一。
为了探明ＯＬ对风力机静态起动特性与动态功率特性的影响，制作了一台可调叶片ＯＬ的Ｓａｖｏｎｉｕｓ风力机，将其ＯＬ设置为０，０．２和０．５三种模式，进行了风洞试验。
结果表明，在３种模式中，叶片重叠比ＯＬ＝０．２的风力机的静态与动态性能最佳。
关键词：Ｓａｖｏｎｉｕｓ风力机；重叠比；起动特性；功率特性中图分类号：ＴＫ８３文献标志码：Ａ文章编号：１６７１－５２９２（２００８）０３－００３１－０３ＴｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｏｖｅｒｌａｐｒａｔｉｏｏｎＳａｖｏｎｉｕｓｒｏｔｏｒＬＩＹａｎ１，ＹｕｔａｋａＨａｒａ２，ＴｓｕｔｏｍｕＨａｙａｓｈｉ２（ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５００３０，Ｃｈｉｎａ；２．ＦａｃｕｌｔｙｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｏｔｔｏｒｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｏｔｔｏｒｉ６８０８５５２，Ｊａｐａｎ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｏｖｅｒｌａｐｒａｔｉｏ（ＯＬ）ｉｓａｎｉｍｐｏｒｔｆａｃｔｏｒａｆｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＳａｖｏｎｉｕｓｒｏｔｏｒ．ＴｏｉｎｖｅｓｔｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆＯＬｏｎｂｏｔｈｔｈｅｓｔａｔｉｃａｎｄｄｙｎａｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＳａｖｏｎｉｕｓｒｏｔｏｒ，ａｍｏｄｅｌｏｆＳａｖｏｎｉｕｓｒｏｔｏｒｗａｓｍａｄｅｗｉｔｈｉｔｓＯＬｃａｎｂｅａｄｊｕｓｔｅｄ．ＴｈｅＯＬｕｓｅｄｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙｉｓ０，０．２ａｎｄ０．５．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｗｉｎｄｔｕｎｎｅｌｔｅｓｔｓ，ｔｈｅｒｏｔｏｒｗｉｔｈＯＬｖａｌｕｅｏｆ０．２ｈａｓｔｈｅｂｅｓｔｓｔａｔｉｃａｎｄｄｙｎａｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｍｏｎｇｔｈｅｔｈｒｅｅｔｙｐｅｓｏｆＳａｖｏｎｉｕｓｒｏｔｏｒＫｅｙｗｏｒｄｓ：ｓａｖｏｎｉｕｓｒｏｔｏｒ；ｏｖｅｒｌａｐｒａｔｉｏ；ｓｔａｒｔｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ；ｐｏｗｅｒｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ收稿日期：２００７－０７－０９。
风力发电机 扇叶角度
风力发电机扇叶角度1. 引言风力发电是一种利用风能转换成电能的可再生能源技术，其中关键的组成部分就是风力发电机和扇叶。
扇叶作为风能的收集器和传递器，扮演着至关重要的角色。
扇叶的角度是风力发电机性能优化的关键因素，本文将对风力发电机扇叶角度进行详细探讨。
2. 扇叶角度对风力发电机性能的影响扇叶角度是指扇叶相对于垂直方向或水平方向的倾斜角度。
不同角度的扇叶会对风力发电机的性能产生直接影响。
主要影响方面包括：2.1 起动风速起动风速是指风力发电机开始工作所需的最低风速。
通过调整扇叶角度可以改变扇叶对风的响应程度，从而影响起动风速。
在通常情况下，扇叶的角度越大，起动风速越低。
2.2 峰值功率产生风速峰值功率产生风速是指风力发电机能够输出最大功率的风速。
通过调整扇叶角度可以优化风力发电机在峰值功率产生风速下的性能。
一般来说，较小的扇叶角度有助于在较低风速下达到峰值功率产生。
2.3 风力发电机的效率风力发电机的效率是指其将风能转化为电能的比例。
扇叶角度对风力发电机的效率有直接影响。
通常情况下，较小的扇叶角度可以提高风力发电机的效率，但是过小的扇叶角度可能会导致风力发电机的功率输出不稳定。
3. 扇叶角度调整方法为了使风力发电机能够在不同风速下保持良好的性能，需要对扇叶角度进行调整。
以下是常用的扇叶角度调整方法：3.1 固定扇叶角度固定扇叶角度是指将扇叶的角度锁定在一个固定的数值上，无法自动调整。
这种方法适用于风速变化较小且较稳定的区域。
固定扇叶角度可以简化风力发电机的结构，但是在不同风速下的性能表现可能不佳。
3.2 可调节扇叶角度可调节扇叶角度是指扇叶的角度可以根据风速的变化而自动调整。
这种方法能够使风力发电机在不同风速下保持较好的性能，提高了风力发电机的适应性和效率。
目前，大多数商业化的风力发电机都采用了可调节扇叶角度的设计。
3.3 智能化扇叶角度控制智能化扇叶角度控制是指利用传感器、控制系统和算法来实现对扇叶角度的精确控制。
风力机叶片设计及翼型气动性能分析
风力机叶片设计及翼型气动性能分析风力机叶片是风力发电机的核心部件之一，其设计和翼型选择对风力机的发电效率、噪音和寿命等都有着非常重要的影响。
本文将介绍风力机叶片的设计及翼型气动性能分析。
一、叶片设计原理风力机叶片的设计目的是将大气中的风能转换成旋转能，并将其通过转轴传递给发电机，从而产生电能。
因此，叶片的设计主要围绕以下几点展开：1. 创造足够的扭矩：风力机的转子需要达到一定的转速才能发电，而叶片的弯曲和扭矩对于旋转速度的影响至关重要。
设计中需要选择合适的曲线形状和长度来实现理想的扭矩和转速。
2. 保证叶片的强度和稳定性：因叶片在高速旋转状态下会受到巨大的惯性力和风力力矩的作用，因此其材料和结构要足够坚固和稳定，以避免可能的断裂等事故。
3. 提高叶片的气动效率：叶片的气动效率是指其转化风能的能力，通常可以通过优化翼型、减小阻力、降低风阻等方法来提高。
二、叶片设计步骤1. 选定叶片长度：叶片长度通常是根据风力机的规格和性能要求来确定的，也可以根据标准长度来选择。
2. 选择翼型：翼型是叶片的重要组成部分，其形状和性能决定了叶片的阻力和气动效率。
目前，常用的翼型有NACA0012、NACA4415等，根据实际需求来选择。
3. 确定叶片曲线：叶片的曲线是决定扭矩和转速的关键因素，可以通过实验或模拟方法得到合适的曲线形状。
4. 优化叶片的结构：结构设计主要涉及到叶片的强度和稳定性，通常需要进行材料选择、计算等工作以保证叶片的安全性和寿命。
5. 模拟叶片气动特性：叶片的气动特性可以通过流场模拟、试验等方式来获取，可以根据实际需求来对叶片进行调整以达到理想的效果。
三、翼型气动性能分析翼型气动性能是指翼型在气流中运动时产生的力和力矩，其中，升力和阻力是翼型气动力的主要组成部分。
通过分析翼型气动性能，可以选择最优化的翼型来设计叶片。
1. 升力和阻力翼型的升力和阻力是由翼型形状、气流速度、攻角等因素共同决定的。
实际上，翼型的气动性能曲线通常都是非线性的，其升力和阻力特性会随着攻角的变化而不断变化。
Savonius型风力机非定常流动的CFD和PIV研究
Savonius型风力机非定常流动的CFD和PIV研究摘要：本文旨在介绍Savonius（萨沃纽斯）型垂直轴风力发电机流场的研究。
这种风力机结构紧凑，可当做多级能源使用。
它的转子高度大约相等于转子直径，因此，风力发电机组的流动模拟需要三维模型。
由于其操作原则和叶片气流角的连续变化，可以观察到强烈不稳定影响造成的分离和涡脱落的现象。
在这种情况下，用K-ω和DES湍流模型可以得到良好的实验效果。
在本次工作中，我们采用CFD研究Savonius型风力机在不同流场条件下的行为，并确定其性能和尾迹的演变。
流场分析能帮助我们判别风力机设计的好坏。
为了验证模拟的准确性，在风洞中进行PIV试验研究，它可以确定真实的流场结构并验证数值模拟的精度。
1.介绍风力机通常被分为两种类型：水平轴和垂直轴。
这样分类与转轴相对风的位置有关。
因此，Savonius型风力机和Darrieus,Gyromill,H-rotor等等风力机一样归类为垂直轴风机。
Savonius型风力机以拥有此专利的芬兰工程师Savonius命名。
转子的基本版本是个S形横截面，这个S形横截面由两个半圆形与它们之间的一小部分重叠的叶片组成。
Savonius型转子被列为拖动式垂直轴风力机，其操作原理主要是基于凸叶片和凹叶片之间的阻力差。
然而，转子的不同角位置以及升力也能产生扭矩。
文献3是Savonius型风力机优点的综述，这种风力机设计简单稳健，可支持高风速，在低风速下也具有良好的启动特性和操作性。
它不需要定向装置，能在任何风向下工作。
这种风力机比转速低，不幸的是它的功率系数比较低。
关于Savonius型转子的试验和数值研究已经很多很多。
文献1,4,5,6,7是关于风洞中的试验。
在文献8,9,10,11中，为了获得转子内部以及周围的速度场，很多作者使用粒子成像技术或者粒子跟踪测速法。
除了试验，文献1,12,13,14还展示了许多数值研究。
Savonius型转子的气动性能和机械强度使得这种风力机能作为一个小型自主电源的一部分。
叶片弯曲对微型轴流风扇气动性能影响的数值研究
Ｎｕ ｅ ｉａ ｎ ｅ ｔ ａ ｉ ｎ ｏ ｈ ｒ ｄ ｎ ｍｉ ｒ ｏ ｍａ ｃ ｆ ｔ ｅ Ｂｏ ｄ ｍ ｒ ｃ ｌＩ ｖ ｓ ｉ ｔ ｎ ｔ ｅ Ａｅ ｏ ｙ ａ ｃ Ｐｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ｏ ｗｅ ｇ ｏ ｈ
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叶片形状对对旋风机正反风性能影响
西安科技大学学报 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＸＩ’ＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
ＤＯＩ：１０．１３８００／ｊ．ｃｎｋｉ．ｘａｋｊｄｘｘｂ．２０１８．０２０９ 文章编号：１６７２－９３１５（２０１８）０２－０２３０－０８
Ｖｏｌ．３７ Ｎｏ２ Ｍａｒ２０１８
Ｆｏｒｗａｒｄａｎｄｒｅｖｅｒｓｅａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｗｉｎｇｓｈａｐｅｄｂｌａｄｅｓｏｆａｃｏｎｔｒａｒｏｔａｔｉｎｇａｘｉａｌｆｌｏｗ ｆａｎ
ＪＩＡＮＧＨｕａ１，ＳＨＡＯＳｈｅｎｆｅｉ１，ＧＯＮＧＷｕＱｉ２，ＪＩＣｈａｎｇｆａ１
（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｎｅｒｇｙＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ’ａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ’ａｎ７１００５４，Ｃｈｉｎａ； ２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｅｒｇｙａｎｄＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ’ａｎＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ７１００４９，Ｃｈｉｎａ）
叶片形状对对旋风机正反风性能影响
姜 华１，邵糰菲１，宫武旗２，姬长发１
（１．西安科技大学 能源学院，陕西 西安 ７１００５４；２．西安交通大学 能源与动力工程学院，陕西 西安 ７１００４９）
摘 要：为保证对旋风机正风运行性能的同时提高反风运行能力，采用平面叶栅法设计了一台 功率 ５５ｋＷ 的对旋轴流风机。以 Ｃ－４翼型为基础，采用 ＣＦＤ方法研究了叶片前缘和尾缘形状 变化对对旋风机正反风性能的影响。研究表明：正风整机性能，双头尖叶形风机压升和功率明 显高于原始翼型，大流量时其内效率高于原始翼型和双头钝叶形，小流量时其内效率低于这 ２ 种叶形。双头钝叶形压升和功率略低于原始翼型，内效率略高于原始翼型。反风整机性能，双 头尖叶形和双头钝叶形反风全压和功率相差不多，均优于原始翼型，双头钝叶形反风内效率略 高于双头尖叶形和原始翼型，原始翼型和双头尖叶形反风内效率接近。正风级性能，两级叶轮 级性能变化趋势均与整机类似。反风级性能，双头尖叶形两级反风性能均优于原始翼型。双头 钝叶形第一级叶轮性能低于双头尖叶形和原始翼型，第二级叶轮性能优于这 ２种叶形。可见， 大流量时双头尖叶形对旋风机可更好地满足正反风高效运行的目的。 关键词：安全科学与工程；对旋轴流风机；数据模拟；正反风；性能分析 中图分类号：ＴＨ４３２．１ 文献标志码：Ａ
叶片形状对风力涡轮机性能的影响研究
叶片形状对风力涡轮机性能的影响研究在如今以可再生能源为主导的能源转型浪潮中，风力发电作为一种清洁、可持续的能源形式日益受到关注。
而风力涡轮机作为风力发电的核心装置，其性能优化成为提高发电效率的关键之一。
而叶片作为风力涡轮机的核心组成部分，其形状对其性能具有重要影响。
本文旨在探讨叶片形状对风力涡轮机性能的影响，并寻求优化的方法。
1. 叶片形状的基本要求风力涡轮机叶片的形状设计需满足以下基本要求：高效性、稳定性、结构可靠性和生产可行性等。
首先，叶片的高效性是通过使其能够最大程度地捕捉和利用风能来实现的。
其次，稳定性是指叶片在多变的风场条件下，能够始终保持稳定运行。
而叶片的结构可靠性则保证其在恶劣环境下的抗风性能和耐久性。
最后，生产可行性指叶片的形状设计应考虑到生产成本和制造工艺等方面的因素。
2. 影响叶片形状设计的因素实际叶片形状的设计需要考虑多种因素，包括风场环境、轴高比、风场速度、风向、风轮直径等。
风场环境是指风场中风的特性，如湍流强度、风向分布等。
轴高比是指风轮直径与发电机轴高之比，其大小将直接影响到叶片的受力情况。
风场速度和风向则是决定叶片形状设计的重要参数，不同风速和风向下叶片受力情况存在差异，需要进行合理的设计。
而风轮直径作为整体结构设计的要素，不同直径对叶片形状设计也有一定的影响。
3. 常见的叶片形状类型在风力涡轮机的叶片形状设计中，常见的类型有直线型、矩形型、圆形型和扇形型等。
直线型叶片形状简单，适用于低风速条件下发电，但在高风速条件下容易出现折断。
矩形型叶片形状具有较高的结构可靠性，但其捕捉风能的能力较弱。
圆形型叶片在风能利用效率上相对较低，适用于风速较高的风场。
而扇形型叶片则对不同风速范围内的风能捕捉较为高效。
4. 叶片形状优化方法叶片形状的优化方法主要包括试错法、数值模拟和实验测试等。
试错法通过多次试制和测试，根据不同叶片形状的性能表现进行调整和优化。
数值模拟则通过计算流体力学方法，模拟分析不同叶片形状在风场中的受力情况和风能利用效率，以优化叶片形状设计。
风力发电机组叶片设计与气动性能优化
风力发电机组叶片设计与气动性能优化1. 风力发电机组叶片设计中的关键要素风力发电机组的叶片是将风能转化为机械能的重要组成部分。
在进行叶片设计时，需要考虑以下几个关键要素：1.1 叶片材料选择叶片的材料选择直接影响到叶片的强度、重量以及耐久性。
常用的叶片材料包括玻璃纤维增强塑料（GFRP）、碳纤维增强塑料（CFRP）等。
根据实际情况选择合适的材料，平衡叶片的性能和成本。
1.2 叶片型号与结构设计叶片的型号和结构设计对于风力发电机组的性能具有重要影响。
常见的叶片型号有直线型、弧形型和延伸型等，不同型号的叶片适用于不同风速和风向条件。
另外，叶片结构设计也需要考虑到叶片的性能需求和制造成本等因素。
1.3 叶片长度与扭转角度叶片长度和扭转角度对于风力发电机组的性能也具有重要影响。
较长的叶片可以捕捉更多的风能，但同时也增加了叶片的重量和制造成本。
合理设计叶片长度和扭转角度可以提高风力发电机组的发电效率。
2. 风力发电机组叶片气动性能优化方法为了进一步提高风力发电机组的发电效率，可以采用以下几种气动性能优化方法：2.1 叶片气动外形优化通过优化叶片的气动外形，可以降低叶片的阻力和气动损失，提高发电机组的发电效率。
常用的优化方法包括改变叶片的厚度、弯曲度和剖面形状等。
2.2 叶片材料选择与优化选择适当的叶片材料可以减轻叶片的重量，提高风力发电机组的发电效率。
与此同时，也需要考虑材料的强度和耐久性，确保叶片在恶劣的环境条件下能够正常运行。
2.3 叶片结构优化优化叶片的结构设计可以降低叶片的振动和噪声，提高整个风力发电机组的性能稳定性。
常用的结构优化方法包括改变叶片的支撑结构、增加防风措施等。
2.4 使用流体力学模拟软件进行优化借助流体力学模拟软件，可以对风力发电机组的叶片进行详细的气动性能分析，为优化设计提供科学依据。
模拟软件可以模拟不同风速和风向条件下的叶片性能，帮助工程师进一步改进叶片设计。
3. 风力发电机组叶片设计与气动性能优化的发展趋势随着科技的发展和研究的深入，风力发电机组叶片设计与气动性能优化也在不断演进。
微型风力发电机组气动性能优化设计
微型风力发电机组气动性能优化设计随着可再生能源的发展，风力发电作为其重要组成部分之一，受到越来越多的关注。
与传统的大型风力发电机不同，微型风力发电机组以其便携性、灵活性和适应性成为了新的研究热点。
然而，由于微型风力发电机组受到空间和重量的限制，其气动性能的优化设计成为了一个关键的课题。
气动性能是指微型风力发电机组在风的作用下，能够有效地转化风能为电能的能力。
提高微型风力发电机组的气动性能，可以增强其风能利用效率，提升发电效率。
本文将从减小风阻力、提高风能利用率和优化叶片设计三个方面进行深入探讨。
首先，减小风阻力是提高微型风力发电机组气动性能的重要手段之一。
风阻力是微型风力发电机组的一个主要损耗因素，减小风阻力可以有效降低发电机组的能耗。
在设计过程中，可以采用流线型外形设计、减小表面粗糙度、优化布置和降低压缩区域的设计等手段来减小风阻力。
此外，采用轻量化的材料和结构，可以减小微型风力发电机组的整体重量，从而减少风阻力和能耗。
其次，提高风能利用率也是优化微型风力发电机组气动性能的关键因素之一。
风能利用率是指微型风力发电机组实际产生的电能与理论最大可产生电能之比。
提高风能利用率需要充分利用风能资源，将风能有效地转化为电能。
为了实现高风能利用率，可以采用定位系统来确保微型风力发电机组始终面向风向。
此外，合理安排叶片的转动速度和角度，使其在不同风速下都能够高效转化风能。
同时，优化微型风力发电机组的发电控制系统，可以根据实际风速和电网负荷的变化来调整发电功率，最大限度地利用风能。
最后，优化叶片设计是提高微型风力发电机组气动性能的重要手段之一。
叶片是微型风力发电机组与风能直接进行能量转化的关键部件，其设计直接影响机组的气动性能。
在叶片设计中，可以采用更合理的叶片形状和曲线来实现更高的发电效率。
此外，优化叶片材料的选择和制造工艺，可以提高叶片的强度和耐用性，延长使用寿命。
同时，对叶片进行动态平衡测试，可以减小发电机组的振动和噪音，提升性能和舒适性。
Savonius风力机叶片气动性能模拟与分析
71 2021年2月中国建材科技第30卷 第1期 Savonius 风力机叶片气动性能模拟与分析Aerodynamic performance simulation and analysis of savonius wind turbine blades曲宝麟 桂小红 程鲁康 高日鹏 施永博 李舜尧 宋增光（中国矿业大学（北京），北京 100083）QU Baolin, GUI Xiaohong, CHENG Lukang, GAO Ripeng, SHI Yongbo, LI Shunyao ，SONG Zengguang(China University of Mining ＆ Technology( Beijing), Beijing 100083)摘要：针对Savonius 阻力型风力发电机扰流流动特点，建立了二维不可压缩湍流模型，并对基于流体连续性方程和N -S 方程及k -ε湍流模型的二维流场进行数值模拟计算。
用ICEM 构建了风力机叶片二维模型，完成了网格的划分，在FLUENT 中模拟了流场内叶片截面的受力情况和速度分布情况，得到了Savonius 风机的气动性能。
关键词：风力发电机；风洞；叶片；速度场；压力场；气动特性Abstract: According to the turbulent flow characteristics of Savonius resistance wind turbine, a two-dimensional incompressible turbulence model is established, and the two-dimensional flow field based on fluid continuity equation, N-S equation and k-ε turbulence model is numerically simulated. The two-dimensional model of wind turbine blade is built by ICEM, and the grid is divided. The force and velocity distribution of blade section in the flow field are simulated in FLUENT, and the aerodynamic performance of Savonius fan is obtained.Keywords: wind turbine; wind tunnel; blade; velocity field; pressure field; aerodynamic characteristics 中图分类号：TK83 文献标志码：A 文章编号：1003-8965（2021）01-0071-030 引言近年来，能源问题愈加被重视，对风能的开发利用变得迫在眉睫。
叶片角度与风量的关系
叶片角度与风量的关系好嘞，今天咱们来聊聊叶片角度与风量的关系。
嘿，听起来有点儿复杂，其实不然，咱们把它说得轻松一点。
你想想，风扇在转的时候，叶片的角度就像是一个舞者，姿势摆得好，风量自然就大，效果嗖嗖的。
反之，如果角度不对，就好比跳舞时踩了别人的脚，别提多难受了，风量也跟着减少，简直就是“欲速则不达”的典型案例。
叶片的角度到底是怎么回事呢？简单来说，叶片的倾斜程度决定了它能“抓”到多少风。
就像你在海边玩风筝，风筝的线放得松松的，风才能顺畅地把它带上天。
如果你把线拉得紧紧的，风就没办法发挥作用了。
叶片也是这个道理，角度太小了，风没法顺畅通过，风量自然就不够；角度太大了，又容易让风“打滑”，结果也不理想，真是“进退两难”。
你可能会问，那到底该怎么调整呢？这就像调味料一样，太多太少都不好，得掌握个“恰到好处”。
一般来说，叶片的角度可以根据需要的风量进行调整。
比如说，你需要大风的时候，叶片角度就得稍微大一些；想要微风拂面的感觉，角度就得小一些。
这时候，咱们就像调和菜肴，得多试几次，才能找到那个最合适的平衡点。
再说说那些风量的变化。
我们都知道，风量跟风速、风的密度都有关系。
风速快，风量自然就大；风速慢，风量就小。
但是，咱们的主角——叶片角度，在这个过程中也是不可或缺的。
如果你调得恰到好处，风速再低，风量也能有所提升。
就像是人们说的“细水长流”，有时候不在于风的强度，而在于风的流畅度和方向。
对了，风量的变化也跟环境有关系。
外面的天气、气温，甚至是周围的建筑物都会影响到风的流动。
想象一下，你在一个小巷子里吹风，风就像被压缩了一样，根本没法畅快淋漓地流动。
但是一旦走到大马路上，哇，那风简直像是解放了，迎面而来，真是“风生水起”。
这时候，叶片的角度调整得当，效果就会更加显著。
咱们在生活中常常会碰到类似的情况。
比如说，夏天的时候，打开风扇，调到最大，整个人都觉得凉快极了；可一旦把角度调得太平，风就只在你眼前晃悠，效果顿时减半。
叶片扭转角度对微型离心风机性能的影响
叶片扭转角度对微型离心风机性能的影响
张楠桢;唐豪
【期刊名称】《重庆理工大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2016(030)009
【摘要】利用 CFD 技术，研究了不同扭转角度下叶轮对风机整体气动性能的影响。
研究发现：叶片扭转角度的变化对微型离心风机有明显影响，扭叶片能使压力面和吸力面的压力沿叶高呈 C 型分布，减小流动损失，安装扭叶片的风机整体效率高
于安装直叶片的风机。
在对不同方向角度扭转叶片的对比中，正角度的扭叶片可以得到负的压力梯度，叶片表面的边界层不再向叶片根部堆积，将叶片根部的附面层驱至主流区，避免了附面层的堆积和分离，降低了端部的损失，从而提高了风机整体的风压，把更多的机械能转化成压力能。
【总页数】6页(P49-54)
【作者】张楠桢;唐豪
【作者单位】南京航空航天大学能源与动力学院，南京 210016;南京航空航天大
学能源与动力学院，南京 210016
【正文语种】中文
【中图分类】TS737+1
【相关文献】
1.分流叶片对小型高速离心风机性能影响的试验研究 [J], 陈强;赛庆毅
2.叶片扭转角度对微型离心风机性能的影响 [J], 张楠桢;唐豪;
3.叶片出口角对多翼离心风机性能影响的数值研究 [J], 于思琦; 吴大转; 杨帅
4.不同叶片型式对大型双吸双支撑离心风机性能影响的数值研究 [J], 范杜平;曹晓平
5.叶轮背叶片对高压离心风机性能影响的研究 [J], 马强;尹成效
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风力机柔性叶片振动变形对其气动阻尼的影响分析
风力机柔性叶片振动变形对其气动阻尼的影响分析刘雄;马新稳;沈世;陈严【摘要】In order to study the influence of the vibration and deformation of the blade on the aerodynamic damping of the horizontal axis wind turbine,the aerodynamic force is calculated using the BEM theory,and the dynamic response is calculated using finite element method,and then the aerodynamic damping model is built based on the energy loss method.The influence of flap-wise,edge-wise and twist deformation on the angle of attack is mainly studied.The influence of the flap-wise velocity and edge-wise velocity on inflow angle and inflow velocity is also taken into consideration.As an example,the aerodynamic damping of a 5 MW offshore baseline wind turbine rotor is calculated.The results indicate that the angle of twist and the flapwise deformations have great influence on the aerodynamic damping in flap-wise direction.It may reduce the aerodynamic damping in flap-wise direction,but the edge-wise deformation only affect the aerodynamic damping in edge-wise direction.The deformation has no influence on aerodynamic damping distribution alone the blade.%为了研究大型水平轴风力机柔性叶片的振动变形对其气动阻尼的影响,用叶素动量理论计算了风力机叶片气动力,用有限元法计算了结构动力响应,基于能量损失法建立了风力机的气动阻尼分析模型.重点分析了叶片振动扭角、挥舞倾角、摆振倾角对攻角的影响,考虑了挥舞速度,摆振速度对入流速度、入流角的影响.以某5MW海上风力机为例,分析计算了风力机整个叶片的气动阻尼.结果表明挥舞倾角、扭角对挥舞方向气动阻尼影响较大,会使其减小；摆振倾角对摆振方向气动阻尼的影响较大,会使其增大；振动变形对气动阻尼沿叶片的分布没有影响.【期刊名称】《空气动力学学报》【年(卷),期】2013(031)003【总页数】6页(P407-412)【关键词】气动阻尼;能量损失法;柔性叶片;振动变形【作者】刘雄;马新稳;沈世;陈严【作者单位】汕头大学能源研究所,广东汕头515063;汕头大学能源研究所,广东汕头515063;汕头大学能源研究所,广东汕头515063;汕头大学能源研究所,广东汕头515063【正文语种】中文【中图分类】TK80 引言风力机通常安装在条件恶劣的野外环境中，其动力源为随机性很强的自然风，所以运行时经常承受复杂的随机载荷，在复杂的载荷作用下，导致风力机破坏的主要是失速颤振、经典颤振。
前级叶片安装角对对旋轴流风机的性能影响
前级叶片安装角对对旋轴流风机的性能影响程德磊;窦华书;毛涵韬;周炯;吕振海【摘要】为研究两级动叶安装角可调的对旋轴流风机的前级叶片安装角与风机整体性能的匹配,本文利用CFD软件,对风机模型进行了三维全流场数值模拟与分析.结果表明:在小流量工况下,适当调小风机的前级叶片安装角可以提高风机的效率;风机在运行过程中,根据当前工况选择合适的安装角,可以有效提高对旋轴流风机的整体性能,改善各流动参数在风机中的分布情况,减少流动损失,扩大工作范围,延迟风机失速和喘振的发生.【期刊名称】《风机技术》【年(卷),期】2019(061)003【总页数】9页(P20-28)【关键词】对旋轴流风机;叶片安装角;数值模拟【作者】程德磊;窦华书;毛涵韬;周炯;吕振海【作者单位】浙江理工大学机械与自动控制学院;浙江理工大学机械与自动控制学院;浙江理工大学机械与自动控制学院;浙江双阳风机有限公司;浙江双阳风机有限公司【正文语种】中文【中图分类】TH432.1;TK050 引言作为现代工业中最重要的装置之一，风机广泛应用于国民经济的各个部门，这也带来了极大的用电需求。
据统计，风机耗电量的占比超过全国总发电量的10%。
因此，采取各种措施加大对风机的研究投入力度，提高风机的效率，可以更好地利用有限资源，提高国民经济[1]。
近年来，针对对旋轴流风机，许多相关的专家学者做了很多工作Liu、Cho和Nouri等对对旋风机的实验和数值进行研究，结果表明，增大前后级叶轮转速比可提高风机的全压和通流能力，拓宽风机的稳定工作范围，使工作点向小流量工况移动[2-4]。
赵强[5]利用正交优化法，得到了安装角匹配的原则，前级叶轮和后级叶轮的轴功率基本相等或二级轴功率比一级略高；该匹配角度下的风机效率在高效区范围内。
动叶安装角可调的对旋轴流风机，因为其较好的调节能力和对不同工况的适用性，成为很多相关专家的研究对象。
幸欣[6]等通过数值模拟与试验相结合，发现在风机运行过程中，通过改变叶片安装角可以满足不同工况下的高效运行的需求，而且运行效率受后级叶片的影响较大。
风力发电机 扇叶角度
风力发电机扇叶角度风力发电机扇叶角度的重要性风力发电机是一种利用风能转化为电能的设备。
而扇叶角度是决定风力发电机能否高效转化风能的关键因素之一。
正确设置扇叶角度可以提高风力发电机的效率，增加电能的产量。
本文将从不同角度分析风力发电机扇叶角度的重要性。
扇叶角度对风力发电机的风能捕捉效率有着直接影响。
当扇叶角度合适时，可以更好地利用风能。
如果扇叶角度太小，风力发电机的转子将无法捕捉到足够的风能，导致发电量下降。
而如果扇叶角度太大，风力发电机可能无法承受过大的风力，甚至可能损坏设备。
因此，通过调整扇叶角度，可以使风力发电机在不同风速下都能高效运转，提高发电效率。
扇叶角度还与风力发电机的可靠性和稳定性密切相关。
适当设置扇叶角度可以减小风力对风力发电机的影响，降低设备的振动和噪音，延长设备的使用寿命。
同时，正确的扇叶角度还能提高风力发电机的稳定性，使其能够适应不同的气候和风速条件，减少故障和维修次数，提高设备的可靠性。
扇叶角度的调整还可以提高风力发电机的适应性。
不同地区的气候和风速差异很大，而扇叶角度的调整可以使风力发电机适应不同的风速范围。
例如，在低风速条件下，适当增大扇叶角度可以增加风力发电机的转速，提高发电效率。
而在高风速条件下，适当减小扇叶角度可以降低风力对风力发电机的影响，保证设备的安全运行。
正确设置扇叶角度还可以降低风力发电机的成本。
扇叶角度的调整可以使风力发电机在不同的风速条件下都能高效运转，提高发电效率。
这意味着可以在相同的风能条件下产生更多的电能，降低了每单位电能的成本。
此外，通过减少设备的故障和维修次数，还可以降低维护和运营成本。
风力发电机扇叶角度的设置对于提高风能的利用效率、增加发电量、提高设备的可靠性和稳定性、提高设备的适应性以及降低成本都起着重要作用。
因此，在风力发电机的设计和运营过程中，应重视扇叶角度的调整，以确保风力发电机能够高效稳定地工作，为可持续能源的发展做出贡献。
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Hale Waihona Puke 电 力 与 能 源 第 ３ 卷第 ４期 ３
２１ ０ ２年 ８月
叶 片转 角对 小 型 ａｏ ｉｓ Ｌ Ｓ ｖ ｎｕ 风 Ｌ ｌＳ 机 Ｕ 气动 性 能 响 的影
位 晓 清 王 东兴 蔡 国 忠。 ， ，
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摘
要 ：ａ ｏ ｉｓ 机 是 一 种 典 型 的垂 直轴 风 力 发 电机 ， 过 对其 进 行 流 固耦 合 分 析 ， 究 叶片 转 角 对 风 机 气 Ｓｖ ｎｕ 风 通 研
动 性 能 的影 响 。利 用 ＡＮＳ ＹＳ的 Ｃ Ｘ 流 体 模 块 ， 体 湍 流模 型 选 择 基 于 ＲＡ Ｆ 流 ＮＳ的 标 准 ｋ一￡ 流 模 型 ， 风 湍 对 轮进 行 流 固耦 合 分 析 ， 而 获 得 叶 片 产 生 的 力 矩 情 况 ， 计 算 了 风 机 的 功 率 特 性 。 利 用 求 解 结 果 ， 到 了 力 从 并 得 矩 系数 与 叶片 转 角 之 间 的 关 系 。分 析 了 风 机 叶 片 在旋 转 一 周 中所 产 生 的 最 大 扭 矩 以及 负 扭 矩 所 处 的位 置 和 范 围 。通 过 分 析 转 角 对 风 机 性 能 的 影 响 ， 为今 后 的 Ｓ ｖ ｎｕ 风 机 叶片 形 状 优 化 和 效 率 提 升 提 供参 考 。 可 ａｏ ｉｓ
Ｔｈ ｎ ｌ ｅ ｃ ｆ Ｂｌ ｄ ｇ ｅ ｏ ｒ ｄ ｎ ｍ ｉ ｒ ｏ ｍ ａ ｃ ｅ Ｉ ｆｕ ｎ ｅ ｏ ａ ｅ Ａｎ ｌ ｎ Ａｅ ｏ ｙ ａ ｃ Ｐｅ ｆ ｒ ｎｅ ｏ ｍ ａ ｌＳ ｖ ｎ ｕ ｉ ｄ Ｔｕ ｂ ｎｅ ｆＳ ｌ ａ ｏ ｉｓＷ ｎ ｒ ｉ
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关 键词 ： 直 轴 风 力 机 ； 率 特 性 ； ａ ｏ ｉｓ 垂 功 Ｓ ｖ ｎｕ 风机 ； 片 转 角 ； 矩 系 数 叶 力 中 图 分 类 号 ： Ｋ８ Ｔ ３ 文 献标 志码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ５ １ ５ （ ０ ２ ０ － ０ ５ —０ ２ ９ — ２ ６ ２ １ ）４ ３ ４ ３
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