垂直轴风力发电机,最大的特点就是风轮的旋转轴,垂直于地面或者气流的方向。垂直轴风力发电机在风向改变的时候无需对风,在这点上相对于水平轴风力发电机是一大优势,它不仅使结构设计简化,而且也减少了风轮对风时的陀螺力。因此,垂直轴风力机是未来风能发电的主要方向,也是我国重点支持的行业领域。在国家政策支持和能源供应紧张的背景下,中国的风电特别是风电设备制造业也迅速崛起,已经成为全球风电最为活跃的场所。
本应用是垂直轴风力发电机的常用结构之一,使用CAESES软件建立参数化模型并定义参数。叶片截面型线选用NACA-4DS的曲线,该曲线有四个控制参数,分别控制曲线轮廓的长度、基于长度的厚度比例、拱弧高度以及拱弧的基准点位置。另外增加了叶片在空间位置的变形参数来增加整个叶轮的多变性。调整参数输出不同的模型,结合CFD的分析计算,就能够准确的得到性能最优的垂直轴风力机叶轮。
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