机床与液压

作者：刘文昊，朱建阳，汪超

单位：武汉科技大学机械自动化学院;武汉科技大学冶金装备及其控制省部共建教育部重点实验室;东莞理工学院机械工程学院；武汉科技大学机械自动化学院;武汉科技大学冶金装备及其控制省部共建教育部重点实验室；东莞理工学院机械工程学院

关键词：数值模拟;田口方法;气动性能;垂直轴风力机

基金：国家自然科学基金项目(51505347)；广东省基础与应用基础基金项目（2022A1515140043）；广东省教育厅基金项目（2020KTSCX149）

为了进一步提升垂直轴风力机在低风速复杂城市风场中的捕能效率，采用CFD数值计算和田口试验相结合的方法，研究实度(σ)、桨距角(β)、阻尼(Cd)和密度比(ρ*)对五叶片垂直轴风力机(VAWT)气动性能的影响。将风力机的转动控制方程与流场控制方程联合求解，在数值计算中考虑风力机与流体的相互作用。研究结果表明：实度、桨距角、阻尼和密度比的变化对垂直轴风力机的气动性能有重要影响，在最优的参数组合下，五叶片VAWT的捕能效率可以达到13.537%。此外，通过对田口试验结果的分析，得到所研究的4个特征参数对五叶片VAWT气动性能的影响程度依次为：σ＞Cd＞β＞ρ*。

来源：2024年第12期

《机床与液压》期刊编辑部

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