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《新疆大学》 2006年
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风力发电机三维建模与分析

邱兴克  
【摘要】: 随着世界各国经济发展,能源匮乏的问题日益突出,风能作为一种清洁无污染的可再生能源。在人类目前所使用的各种能源中所占的比例越来越重。同时由于风能的开发过程不破坏环境,无污染,几乎取之不竭得优点,越来越多的国家和地区投入到风力发电的研究和风电产业建设中来,近几年我国的风能发电业发展到一定的规模,但是我国关于风力发电技术的研究落后于世界各国,尤其是风力发电机的关键技术。 本文对风力发电机的关键部件叶片进行了研究。 一是从叶片周围绕流的物理模型抽象出相应的数学模型,采用有限体积法对叶片的外部流场进行处理,应用通用流体软件Fluent对叶片流场进行数值模拟计算。获得了叶片外流场的速度、压力分布,扑捉到一些重要的流动现象。验证风力发电机在切入风速、额定风速和极限风速工况下的运行情况,验证了叶片由于攻角过大时产生的失速现象等。并对数值模拟结果进行了深入地分析研究,为叶片的设计提供了有价值的信息。并为今后的进一步研究提供了可靠的依据。 二是利用UNIGRAPHICS NX 3软件建立风力发电机的三维模型。重点对叶片进行受力模拟运算,分别计算典型工况下的位移、受力、应力、应变和反作用力的分布规律,结合风机工作中的实际情况,对结果进行了分析。发现当前叶片设计中存在的不足之处,为后续设计和优化奠定基础。在风力发电实际应用中起一定的指导作用。
【学位授予单位】:新疆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TM315

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 马鹏;丰家辉;胡昌洋;;风力发电机翼型升阻比的计算[J];华电技术;2008年07期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 徐宝清;水平轴风力发电机组风轮叶片优化设计研究[D];内蒙古农业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 金雪红;直叶片垂直轴风力机风轮气动性能预估[D];西安理工大学;2010年
2 王伟峰;小型水平轴风力机风轮数值模拟及实验研究[D];西安理工大学;2009年
3 王健;变载荷工况下风力发电机连接部件接触强度分析研究[D];新疆大学;2010年
4 汤志鹏;一种整流增效风力机的研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
5 刘广;数据挖掘在风力发电机组故障诊断中的应用[D];兰州理工大学;2011年
6 欧阳鹏;高速受电弓气动补偿控制的研究[D];西南交通大学;2011年
7 盛杰;小型水平轴风力机的优化设计和数值模拟[D];华中科技大学;2011年
8 王旭;风力发电用超环面行星蜗杆传动性能模拟与优化设计[D];燕山大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 王铁;李光辉;张瑞亮;赵富强;;有限元分析方法在机械零件失效分析中的应用[A];第四届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2008年
5 刘凯礼;李博;雷雨冰;张堃元;;宽高比对二元高超声速进气道性能的影响研究[A];第一届高超声速科技学术会议论文集[C];2008年
6 胡海洋;季辰;刘子强;白鹏;;大展弦比机翼亚声速静气动弹性数值计算研究[A];第十一届全国空气弹性学术交流会会议论文集[C];2009年
7 耿广锐;郎宝永;;商用车发动机增压器隔热罩形貌优化分析[A];结构及多学科优化工程应用与理论研讨会’2009(CSMO-2009)论文集[C];2009年
8 马英忱;刘协权;倪新华;;铰接于定轴转动刚体上的拉压性能不同线弹性幂强化材料平面杆系应力应变分析[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
9 黄建栋;吴颂平;;矢量喷流对无尾三角翼飞机气动特性的影响[A];北京力学会第13届学术年会论文集[C];2007年
10 刘明;;导弹飞行过程动力学仿真[A];北京力学会第14届学术年会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 高晓阳;甘肃河西大麦麦芽干燥控制系统研究[D];甘肃农业大学;2010年
2 雷金;洛仑兹平面电机的结构动态特性研究[D];华中科技大学;2010年
3 欧礼坚;船舶螺旋桨及推进装置故障诊断关键技术研究与应用[D];华南理工大学;2010年
4 郑文杰;最优协调电压控制的直接动态优化算法研究[D];华南理工大学;2010年
5 付强;1000MW核电站离心式上充泵水力设计与结构可靠性研究[D];江苏大学;2010年
6 谢方伟;温度场及变形界面对液粘传动特性影响规律的研究[D];中国矿业大学;2010年
7 安子军;摆线钢球行星传动研究[D];燕山大学;2000年
8 梁新政;路面结构层应力非线性特性反演研究[D];大连理工大学;2000年
9 姬亦工;层状非均质地基及其与多块板相互作用和反分析研究[D];大连理工大学;2000年
10 胡兆同;压弯钢构件在循环荷载作用下的非线性弯扭相关屈曲[D];西安建筑科技大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 苏超;变压吸附管道流体动力学特性研究[D];山东科技大学;2010年
2 赵春雨;小尺度注塑件浇道自动剪切装置研制[D];山东科技大学;2010年
3 夏云清;装载机差速器齿轮的非线性接触与疲劳寿命分析[D];浙江理工大学;2010年
4 章长玖;公路桥梁车桥耦合振动分析[D];郑州大学;2010年
5 刘翔;空心板简支梁桥地震非线性碰撞研究[D];郑州大学;2010年
6 韩芳明;船用换热式惯性滤清器物理场耦合计算[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 魏国亮;多级压气机三维流场数值模拟研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 李铁军;多级除尘器气动性能分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 唐美玲;单级离心式压缩机内部流场分析与结构优化[D];辽宁工程技术大学;2009年
10 谢先富;越野轮胎起重机车架有限元分析[D];湘潭大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴燕;吴俊勇;郑积浩;;高速受电弓-接触网系统动态受流性能的仿真分析[J];北京交通大学学报;2009年05期
2 王友进;闫超;周涛;;不同厚度翼型动态失速涡运动数值研究[J];北京航空航天大学学报;2006年02期
3 宋波;吴琳;孙北东;;矩形大开孔圆柱壳轴压作用下的屈曲性能[J];北京科技大学学报;2009年02期
4 谈嘉祯,边新孝;三参数威布尔分布置信限的确定和C─R─S─N曲线的拟合[J];北京科技大学学报;1994年05期
5 徐贵营;黄争鸣;;水平轴风力机叶片的逆向设计与分析[J];玻璃钢/复合材料;2008年01期
6 孟庆珍,杜健;成都地面风速年极值的4种分布函数拟合结果的比较[J];成都信息工程学院学报;2001年02期
7 李俊峰;马玲娟;唐文倩;;2008年世界风电发展回顾与展望[J];中国科技投资;2009年03期
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中国重要报纸全文数据库 前1条
1 记者 宋莉;[N];科技日报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 韩巧丽;大容量浓缩风能型风力发电机模型气动特性的实验研究[D];内蒙古农业大学;2006年
2 杨建伟;高速车辆横向振动半主动控制系统研究[D];铁道部科学研究院;2006年
3 郭京波;高速机车受电弓稳定受流与控制研究[D];北京交通大学;2006年
4 宋平岗;变速风力发电系统变流与优化控制研究[D];西南交通大学;2007年
5 孙卫祥;基于数据挖掘与信息融合的故障诊断方法研究[D];上海交通大学;2006年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王永维;600W浓缩风能型风力发电机性能的实验研究[D];内蒙古农业大学;2001年
2 张春莲;浓缩风能型风力发电机叶轮的风洞实验与研究[D];内蒙古农业大学;2001年
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4 王学德;非结构网格生成技术与流场的数值模拟[D];南京航空航天大学;2003年
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6 赵慧欣;浓缩风能型风力发电机螺旋桨式叶轮的实验研究[D];内蒙古农业大学;2005年
7 刘翠;风力机叶片的优化设计及其动力学特性分析[D];吉林大学;2005年
8 何山;兆瓦级永磁同步风力发电机的电磁场分析[D];新疆大学;2005年
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 叶忱;赵旭;王静静;;垂直轴风力机气动性能分析与数值模拟研究[J];机械与电子;2012年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 林雪;箱型伸缩臂滑块的接触分析及规律研究[D];大连理工大学;2011年
2 郑阳;风电制动器惯性台架的研究[D];吉林大学;2012年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘君,王振国,吴桂馥;类客车体绕流场的数值模拟[J];长沙交通学院学报;2000年02期
2 郑春雷,胡寿根,陈康民;轿车车身外部流场的数值模拟及分析[J];上海理工大学学报;2000年03期
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5 黄天泽,谷正气;汽车空气动力学计算问题初探[J];湖南大学学报(自然科学版);1995年01期
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7 刘欧子,胡欲立,刘训谦;套室内气流的三维数值模拟[J];空气动力学学报;2002年02期
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10 刘连山,赵兰水,王肇杰,孔祥雷;厢式货车减阻方法的试验研究[J];汽车技术;2001年10期
【相似文献】
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1 张大昕;石玲;张殿新;焦楠;;复杂建筑物风环境数值模拟分析[J];沈阳建筑大学学报(自然科学版);2011年04期
2 武炳;江志农;;往复式压缩机气阀受力的CFD分析[J];压缩机技术;2011年04期
3 汪仲夏;刘磊;徐宇;徐建中;;风力机翼型气动计算的降阶模型研究[J];工程热物理学报;2011年09期
4 杨丽;;激光动态分析方法(PDA)在建筑、城市空间测量中的应用[J];建筑科学;2011年S1期
5 李仁年;饶帅波;王秀勇;;翼型表面粗糙凸台对气动性能的影响[J];兰州理工大学学报;2011年03期
6 肖玉红;;混流式水轮机引水部件内部流动的二维数值模拟与三维模拟比较分析[J];水利科技与经济;2011年07期
7 林雅淇;廖慧宜;李翎竹;蔡沄芝;;国际海上风力发电之融资市场对中国台湾政策之启示[J];电气时代;2011年08期
8 ;博奥斯中标克拉玛依油田风力发电项目[J];电源世界;2011年07期
9 于贵勇;;风力发电科普进校园——让同学们充分认识绿色能源风能[J];风能;2010年04期
10 Lisa Linowes;;被高估的风力发电:从英国到纽约[J];低碳世界;2011年04期
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1 白瑜光;林家浩;孙东科;;利用基于二维和三维模型的CFD方法进行结构气动特性分析[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
2 王金锋;谢晶;;基于CFD技术的冷藏车优化设计[A];上海市制冷学会2009年学术年会论文集[C];2009年
3 高殿荣;温茂森;梁英娜;田静;;后导轮导叶对轴流血泵流动特性影响的研究[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年
4 孙春耕;罗璟;彭志飞;张鹏;;双喷嘴挡板阀主阀流场的CFD分析及结构优化[A];第十五届流体动力与机电控制工程学术会议论文集[C];2011年
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6 谢志刚;;射流管伺服阀的流场仿真研究[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
7 陈博;付杰;;轿车空调冷凝器冷却气流数值模拟计算及优化[A];第五届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2009年
8 梅琼风;于沪平;范秦寅;;基于SC/Tetra模拟的搅拌机设计优化[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
9 赵连会;罗剑枫;黄志慧;;某型压气机三维CFD计算分析[A];中国动力工程学会透平专业委员会2010年学术研讨会论文集[C];2010年
10 陈君;代洪浪;李治友;;CFD在转炉二次除尘系统设计中的应用[A];第5届中国金属学会青年学术年会论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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4 本报记者 王婧;大力发展风电“救济”电荒[N];中国经济导报;2004年
5 刘岗;我国最大风电叶片制造企业落户天津[N];中国工业报;2007年
6 记者 宋莉;我国有了风电叶片自主研发机构[N];科技日报;2005年
7 记者 宋莉;我国2MW级风力发电机叶片下线[N];科技日报;2007年
8 安塞县高级中学 王召;浅谈受力分析[N];延安日报;2011年
9 山东省惠民县第二中学 王兴花;受力分析方法探讨[N];学知报;2011年
10 本报记者 赵庆国;风力发电推动我国能源结构调整[N];中国改革报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 褚亚旭;基于CFD的液力变矩器设计方法的理论与实验研究[D];吉林大学;2006年
2 马千里;CFD非结构化网格流场体可视化方法研究[D];国防科学技术大学;2011年
3 程秀花;温室环境因子时空分布CFD模型构建及预测分析研究[D];江苏大学;2011年
4 柴博森;液力偶合器内部流动可视化与流速识别方法研究[D];吉林大学;2012年
5 曹晓畅;管式搅拌反应器流动特性与混合特性的CFD数值模拟[D];东北大学;2009年
6 康国兵;水力式流浆箱关键技术机理研究与CFD应用[D];华南理工大学;2011年
7 周勇;压电-金属复合结构合成射流驱动器的研究[D];南京航空航天大学;2009年
8 曾劲松;基于CFD的高浓漂白塔稀释区流场及卸料系统的研究[D];华南理工大学;2011年
9 刘吉宏;非线性控制理论在风力发电控制系统中的应用研究[D];华北电力大学(北京);2010年
10 张京平;液压缸内动边界流场的数值分析[D];浙江大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 邱兴克;风力发电机三维建模与分析[D];新疆大学;2006年
2 刘春宝;基于W305液力变矩器的系列化研究[D];吉林大学;2006年
3 丁刚强;PEMFC带增湿槽道集流板的研究[D];武汉理工大学;2005年
4 张艳芹;基于FLUENT的静压轴承流场及温度场研究[D];哈尔滨理工大学;2007年
5 谷昆鹏;基于CFD的高扬程森林消防泵的内部流场模拟[D];北京林业大学;2009年
6 王广义;锥形螺旋叶轮血泵流场数值计算与分析[D];燕山大学;2007年
7 王凡;风力发电机的叶片设计方法研究[D];南京理工大学;2007年
8 徐瑛杰;尾迹面法在CFD气动力计算中的应用研究[D];南京航空航天大学;2010年
9 朱挽强;3KW偏低风速风力发电机叶片设计研究[D];东北师范大学;2007年
10 乔小飞;旋转带蒸馏CFD模拟和塔中液体流动观察[D];天津大学;2008年
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