《实际阵风条件下垂直轴风力机性能的数值模型》

  • 来源专题:可再生能源
  • 编译者: pengh
  • 发布时间:2020-11-19
  • 本研究的目标是实现一个数值策略估计垂直轴风力发电机的性能(VAWT)为了应对现实的风的典型城市/郊区超过一整年的操作,和预测逐步降低能源成本(LCOE)由VAWT相比国家电价。来自俄克拉荷马城的传感器的风速数据被用作输入。采用了计算流体力学(CFD)、叶片元动量(BEM)和基于角动量守恒的瞬态响应模型。本文利用CFD对隔离涡轮叶片进行了绕流模拟,得到了升力和阻力随方位角、风速和转速的变化系数。在风速从3到15米/秒,叶尖速度比从2.5到4.5的范围内,总共进行了86次CFD模拟。然后将这些结果作为边界元模型和瞬态响应模型的输入。结果表明,在年平均风速为4.3 m/s的四个地区,VAWT的LCOE价格等于或小于全国平均电价。

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    • 来源专题:可再生能源
    • 编译者:pengh
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    • 微风技术虽然具有一定的优势,但由于风力涡轮机效率低、公众对涡轮机附近的安全、噪声和视觉影响等方面的担忧,微风技术的发展非常缓慢。为了克服微风技术的局限性,文献中提出了一种垂直轴风力机转子室(RH)。RH利用该区域的自由流风场几乎是转子扫掠面积的两倍,将转子区域的速度幅值放大到自由流速度值的1.52倍。在本研究中,我们通过实验研究了RH对微直轴风力机性能提高的贡献。为此,在实验室条件下和室外条件下(现场试验),制作并测试了优化设计的常规三叶savonius转子模型和RH模型。RH通过创造风场效应,加速了转子区域的风场流动,并将流动集中在结构内部动叶的有效位置。RH有助于转子功率系数从0.125提高到0.218。 ——文章发布于2019年6月
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    • 来源专题:可再生能源
    • 编译者:董璐
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    • 本文预测并分析了变幅动态叶片变桨的垂直轴风力涡轮机 (纵轴) 的空气动力学性能。这项研究对基于从在各种设计参数下的涡流机提取能量的依赖性理解的物理学做出了贡献。为了提供性能预测,采用了一种以耦合到基于叶片元素理论分析的和附加的非定常气动力的翼型查表的双多展弦理论为基础的空气动力学模型。提出并验证了计算动态俯仰叶片虚拟拱效应的方法。动态虚拟拱效应和非定常气动力的列入是准确地性能预测的关键。参数的研究涉及性能的纵轴向转子的牢固度,叶片翼型和俯仰振幅。得到的结论是振幅的正弦叶片振幅必须随风速和叶尖速比而变化,以在范围广泛的风力涡轮机的力量速度和尖速比中最大限度地提取能量。高 (约 35 °) 节距振幅最适合在叶尖速度比低于 0.5时工作,并且叶尖速度比大于 2.0时,节距振幅应减少到大约 10 ° 。