風(fēng)力機(jī)葉片的設(shè)計(jì)

1、風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)第三組第三組 (一) 設(shè)計(jì)理論 (二) 相關(guān)參數(shù)確定(三) 葉片的設(shè)計(jì)過程(四) 總結(jié)(五) 主要參考文獻(xiàn)（一）設(shè)計(jì)理論 葉素理論的基本出發(fā)點(diǎn)是將風(fēng)輪葉片沿展向分成許多微段，稱這些微段為葉素。假設(shè)在每個(gè)葉素上的流動(dòng)相互之間沒有干擾，即葉素可以看成是二維翼型，這時(shí)，將作用在每個(gè)葉素的力和力矩沿展向積分，就可以求得作用在風(fēng)輪上的力和力矩。葉素理論 葉素理論的基本出發(fā)點(diǎn)是將風(fēng)輪葉片沿展向分成許多微段，稱這些微段為葉素。假設(shè)在每個(gè)葉素上的流動(dòng)相互之間沒有干擾，即葉素可以看成是二維翼型，這時(shí)，將作用在每個(gè)葉素的力和力矩沿展向積分，就可以求得作用在風(fēng)輪上的力和力矩。（二）相關(guān)參數(shù)確定（三）葉片

2、的設(shè)計(jì)過程（三）葉片的設(shè)計(jì)過程 1）、確定翼型的設(shè)計(jì)升力系數(shù)和最佳攻角 2）、應(yīng)用Glauert方法設(shè)計(jì)由表格可知該翼型的最佳攻角為9.5，設(shè)計(jì)升力系數(shù)為1.1583，阻力系數(shù)為0.0149，最大升阻比為77.7383 根據(jù)Profili軟件輸入翼型型號(hào)NACA23012,可得到表3-1和圖3-1、圖3-2、圖3-3及圖3-4如下所示 1）、確定翼型的設(shè)計(jì)升力系數(shù)和最佳攻角 圖3-1 圖3-2 圖3-3 圖3-4 2）、應(yīng)用Glauert方法設(shè)計(jì)b.根據(jù)上表可以繪出弦長(zhǎng)和安裝角隨截面半徑變化的曲線圖圖3-5圖3-6 圖3-7圖3-8（6）、葉片性能計(jì)算。葉片性能計(jì)算主要有三項(xiàng)內(nèi)容：(軸向推力；

3、(轉(zhuǎn)矩和功率；(相對(duì)應(yīng)的推力系數(shù)、轉(zhuǎn)矩系數(shù)和風(fēng)能利用系數(shù)。下面以Wilson設(shè)計(jì)法為基礎(chǔ)討論葉片性能計(jì)算。當(dāng)考慮到葉梢部損失時(shí)，風(fēng)輪半徑r處葉素上的軸向推力、轉(zhuǎn)矩和功率為軸向推力、轉(zhuǎn)矩和功率可由上式積分求得也可以用系數(shù)形式給出。0330320181-a1V2MMCbF dR 根據(jù)上述公式計(jì)算出各性能系數(shù)的值如表3-3所示。（7）、葉片造型。具體求解步驟如下：具體求解步驟如下： a、獲取翼型數(shù)據(jù)、獲取翼型數(shù)據(jù)(x0，y0)，通過，通過profili軟件導(dǎo)出的軟件導(dǎo)出的NACA23012獲得，該軟件提獲得，該軟件提供的翼型數(shù)據(jù)較充足。供的翼型數(shù)據(jù)較充足。 b、求解翼型以氣動(dòng)中心為原點(diǎn)、翼型前后緣連

4、線為軸的二維坐標(biāo)（、求解翼型以氣動(dòng)中心為原點(diǎn)、翼型前后緣連線為軸的二維坐標(biāo)（x1，y1）。）。設(shè)氣動(dòng)中心坐標(biāo)為（設(shè)氣動(dòng)中心坐標(biāo)為（x，y）。則：（）。則：（x1，y1）=（x0，y0）-（x，y）。）。 c、求解各葉素各離散點(diǎn)空間實(shí)際坐標(biāo)（、求解各葉素各離散點(diǎn)空間實(shí)際坐標(biāo)（x，y，z）。）。（四）總結(jié) 為期兩周半的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了。在這段時(shí)間的學(xué)習(xí)中，我們?yōu)槠趦芍馨氲恼n程設(shè)計(jì)結(jié)束了。在這段時(shí)間的學(xué)習(xí)中，我們收獲了很多，也找到了各自身上的不足。這次的課程設(shè)計(jì)，不僅收獲了很多，也找到了各自身上的不足。這次的課程設(shè)計(jì)，不僅檢驗(yàn)了之前所學(xué)的知識(shí)，也培養(yǎng)了我們?nèi)绾稳ヒ?guī)劃一件事情，如檢驗(yàn)了之前所學(xué)的知識(shí)，也

5、培養(yǎng)了我們?nèi)绾稳ヒ?guī)劃一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在設(shè)計(jì)過程中，與同學(xué)何去做一件事情，又如何完成一件事情。在設(shè)計(jì)過程中，與同學(xué)分工合作，相互探討、相互學(xué)習(xí)、相互監(jiān)督，我們不僅僅學(xué)會(huì)了分工合作，相互探討、相互學(xué)習(xí)、相互監(jiān)督，我們不僅僅學(xué)會(huì)了協(xié)作，學(xué)會(huì)了寬容，更學(xué)會(huì)了理解。協(xié)作，學(xué)會(huì)了寬容，更學(xué)會(huì)了理解。 風(fēng)電作為一個(gè)有富有特色風(fēng)電作為一個(gè)有富有特色的專業(yè)，風(fēng)力機(jī)組是我們要深入學(xué)習(xí)的，從葉片設(shè)計(jì)的資料收集的專業(yè)，風(fēng)力機(jī)組是我們要深入學(xué)習(xí)的，從葉片設(shè)計(jì)的資料收集到葉片弦長(zhǎng)和安裝角的計(jì)算；從葉片葉素的繪制到葉片三維仿真到葉片弦長(zhǎng)和安裝角的計(jì)算；從葉片葉素的繪制到葉片三維仿真的制作，我

6、們深入地了解到了葉片從計(jì)算到制作的各個(gè)過程，而的制作，我們深入地了解到了葉片從計(jì)算到制作的各個(gè)過程，而原本學(xué)到的風(fēng)力機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)知識(shí)，也在這次的課程設(shè)計(jì)中得到原本學(xué)到的風(fēng)力機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)知識(shí)，也在這次的課程設(shè)計(jì)中得到實(shí)踐。通過這次課程設(shè)計(jì)，讓我們將理論聯(lián)系到實(shí)踐，開始真正實(shí)踐。通過這次課程設(shè)計(jì)，讓我們將理論聯(lián)系到實(shí)踐，開始真正地融入新能源這個(gè)行業(yè)。地融入新能源這個(gè)行業(yè)。 （五）主要參考文獻(xiàn)（五）主要參考文獻(xiàn)1. 風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)理論及方法風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)理論及方法.趙丹平趙丹平.北京大學(xué)出版社北京大學(xué)出版社,2012.2. 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)及應(yīng)用風(fēng)力發(fā)電技術(shù)及應(yīng)用.范海寬范海寬.北京大學(xué)出版社北京大學(xué)出版社,2013.3.風(fēng)力機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)風(fēng)力機(jī)空氣動(dòng)力學(xué).吳雙群吳雙群.北京大學(xué)出版社北京大學(xué)出版社,2009.4. 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行與維護(hù)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行與維護(hù). 葉杭冶葉杭冶.電子工業(yè)出版電子工業(yè)出版社社,2010.5. 風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)、制造與運(yùn)行風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)、制造與運(yùn)行. 何顯富何顯富,盧霞等盧霞等.化學(xué)工業(yè)出版化學(xué)工業(yè)出版社社,2009.6. 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組原理及應(yīng)用風(fēng)力發(fā)電機(jī)組原理及應(yīng)用(第第2版版). 姚興佳姚興佳,宋俊宋俊.機(jī)械工業(yè)出版機(jī)械工業(yè)出版社社,