|本期目录/Table of Contents|

[1]张博文,徐钦旭,胡振宇,等.垂直轴升阻型风力发电机启动特性的优化[J].武汉工程大学学报,2022,44(03):325-330.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202204031]
　ZHANG Bowen,XU Qinxu,HU Zhenyu,et al.Optimization of Starting Characteristics of Lift-Drag Type Vertical Axis Wind Turbine[J].Journal of Wuhan Institute of Technology,2022,44(03):325-330.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202204031]
点击复制

垂直轴升阻型风力发电机启动特性的优化(/HTML)
分享到：

《武汉工程大学学报》[ISSN:1674-2869/CN:42-1779/TQ]

卷:
44
期数:
2022年03期
页码:
325-330
栏目:
机电与信息工程
出版日期:
2022-06-30

文章信息/Info

Title:
Optimization of Starting Characteristics of Lift-Drag Type Vertical Axis Wind Turbine
文章编号:
1674 - 2869（2022）03 - 0325 - 06
作者:
张博文1; 徐钦旭1; 胡振宇1; 李志捷2; 陈 玥3; 黄忠文*1
1.武汉工程大学机电工程学院，湖北 武汉 430205；
2.哈尔滨工程大学动力与能源工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001；
3.武汉工程大学管理学院，湖北 武汉 430205
Author(s):
ZHANG Bowen1;  XU Qinxu1;  HU Zhenyu1;  LI Zhijie2;  CHEN Yue3;  HUANG Zhongwen*1
1. School of Mechanical and Electrical Engineering， Wuhan Institute of Technology， Wuhan 430205， China；
2. College of Power and Energy Engineering， Harbin Engineering University， Harbin 150001， China；
3. School of Management， Wuhan Institute of Technology， Wuhan 430205， China

关键词:
垂直轴风力发电机; 混合型叶片; 启动力矩系数
Keywords:
vertical axis wind turbine;  hybrid blade;  starting torque coefficient
分类号:
TK83
DOI:
10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202204031
文献标志码:
A
摘要:
针对传统垂直轴风力发电机（VAWT）启动风速较大导致使用条件受限的问题，将NACA0012翼型外型截去部分，使得H型扇叶可以在升力型和阻力型中进行切换。分析NACA0012翼型得到，当偏转角度为6°时其升阻比最大，根据S型扇叶125°启动力矩系数最低及偏转角度为6°时H型扇叶升阻比最大的两个条件进行设计。相较传统S型VAWT，混合型VAWT启动力矩系数峰值提高26.6%，最小值提高了27.4%；初始启动角于125°时，启动力矩系数提高了10.1%；在一个周期内，混合型VAWT平均启动力矩系数相较传统S型VAWT提高了7.7%。研究结果：表明该结构的VAWT的启动性能得到了优化，并对混合型VAWT提供了结构优化设计的依据。
Abstract:
Aiming at the issue of limited workplaces caused by the large starting wind speed of traditional vertical axis wind turbine （VAWT）， the NACA0012 airfoil shape is cut off， so that the H-shaped fan blade can be switched between the lift type and the drag type. By analyzing the NACA0012 airfoil， it is found that the lift-drag ratio reaches the maximum when the deflection angle is 6°.The design is based on the two conditions of the lowest starting torque coefficient of the S-type blade at 125° and the maximum lift-to-drag ratio of the H-type blade at the deflection angle of 6°. Compared with the traditional S-type VAWT， the peak value of the starting torque coefficient of the hydrid VAWT increases by 26.6%， and the minimum value increases by 27.4%. When initial starting angle is 125°， the starting torque coefficient increases by 10.1%. In one cycle， the average starting torque coefficient of hybrid VAWT is 7.7 % higher than that of traditional S-type VAWT. The research results show that the start-up performance of the VAWT with this structure is optimized， which is useful for optimizing the design of hybrid VAWT structure.

参考文献/References:

［1］ 蔡洪涛，肖波齐.一种新型的垂直轴风力机聚风装置［J］.武汉工程大学学报，2021，43（1）：110-113，118.

［2］ 刘飞，刘叶弟，臧建彬.Savonius风力机的适用性分析［J］.制冷空调与电力机械，2010，31（3）：91-93，44.
［3］ JIN X，ZHAO G Y，GAO K J， et al. Darrieus vertical axis wind turbine： basic research methods［J］. Renewable and Sustainable Energy Reviews， 2015， 42： 212-225.
［4］ 金鑫，巨文斌，任海军，等. H型垂直轴风力发电机气动分析方法及运行规律研究［J］.太阳能学报，2017，38（10）： 2619-2627.
［5］ 谢晶，王亚军，黄小贤，等.Savonius型风力机结构的优化设计［J］.能源技术，2009（4）：215-218.
［6］ 魏望望，许京荆，马玉屏，等.Savonius风力机横纵向重叠比对启动性能的影响［J］.工业控制计算机，2017，30（6）：52-54.
［7］ 朱新宇，郭志平，杨燕昭，等.双叶片直线翼垂直轴风力发电机流场特性分析［J］.计算机仿真，2021，38（8）：108-112，122.
［8］ GUO J， LEI L P. Flow characteristics of a straight-bladed vertical axis wind turbine with inclined pitch axes ［J］. Energies， 2020， 13（23）： 6281.
［9］ XIAO H， CINNELLA P. Quantification of model uncertainty in RANS simulations： a review［J］.Progress in Aerospace Sciences， 2019， 108： 1-31.
［10］ 王伟，宋保维，毛昭勇，等. Savonius风机叶轮双侧外形优化设计［J］. 哈尔滨工程大学学报，2019，40（2）：254-259，272.
［11］ 谢晶. 影响Savonius型风力机性能的分析［J］. 科技与生活，2012（15）：86-89.
［12］ SHELDAHL R E， BLACKWELL B F， FELTZ L V. Wind tunnel performance data for two-and three-bucket Savonius rotors［J］. Journal of Energy， 1978， 2（3）：160-164.
［13］ 杨从新，巫发明，张玉良.基于滑移网格的垂直轴风力机非定常数值模拟［J］.农业机械学报，2009（6）：98-102.
［14］ 赵振宙，郑源，宋晨光，等.升阻混合风轮的性能规律［J］.排灌机械工程学报，2011，29（6）：508-512，528.

相似文献/References:

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2022-04-29
基金项目：武汉工程大学研究生教育创新基金（CX2021053）
作者简介：张博文，硕士研究生。E-mail： bowem.hu@qq.com
*通讯作者：黄忠文，副教授。E-mail： huangzhongwen225@163.com
引文格式：张博文，徐钦旭，胡振宇，等. 垂直轴升阻型风力发电机启动特性的优化［J］. 武汉工程大学学报，2022，44（3）：325-330.

更新日期/Last Update: 2022-06-29