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

2、（三）葉片的設(shè)計過程,1）、確定翼型的設(shè)計升力系數(shù)和最佳攻角,2）、應(yīng)用Glauert方法設(shè)計,由表格可知該翼型的最佳攻角為9.5，設(shè)計升力系數(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,b.根據(jù)上表可以繪出弦長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）、葉片性能計算。,葉片性能計算主要有三項內(nèi)容：(軸向推

3、力；(轉(zhuǎn)矩和功率；(相對應(yīng)的推力系數(shù)、轉(zhuǎn)矩系數(shù)和風能利用系數(shù)。下面以Wilson設(shè)計法為基礎(chǔ)討論葉片性能計算。當考慮到葉梢部損失時，風輪半徑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。,根據(jù)上述公式計算出各性能系數(shù)的值如表3-3所示。,（7）、葉片造型。,具體求解步驟如下： a、獲取翼型數(shù)據(jù)(x0，y0)，通過profili軟件導(dǎo)出的NACA23012獲得，該軟件提供的翼型數(shù)據(jù)較充足。 b、求解翼型以氣動中心為原點、翼型前后緣連線為軸的二維坐標（x1，y1）。設(shè)氣動中心坐標為（x，y）。則：（x1，y1）=（x0，y0）-（x，y）。,c、求

4、解各葉素各離散點空間實際坐標（x，y，z）。,（四）總結(jié),為期兩周半的課程設(shè)計結(jié)束了。在這段時間的學習中，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，不僅檢驗了之前所學的知識，也培養(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)計過程中，與同學分工合作，相互探討、相互學習、相互監(jiān)督，我們不僅僅學會了協(xié)作，學會了寬容，更學會了理解。 風電作為一個有富有特色的專業(yè)，風力機組是我們要深入學習的，從葉片設(shè)計的資料收集到葉片弦長和安裝角的計算；從葉片葉素的繪制到葉片三維仿真的制作，我們深入地了解到了葉片從計算到制作的各個過程，而原本學到的風力機空氣動力學知識，也在這次的

5、課程設(shè)計中得到實踐。通過這次課程設(shè)計，讓我們將理論聯(lián)系到實踐，開始真正地融入新能源這個行業(yè)。,（五）主要參考文獻,1. 風力機設(shè)計理論及方法.趙丹平.北京大學出版社,2012. 2. 風力發(fā)電技術(shù)及應(yīng)用.范海寬.北京大學出版社,2013. 3.風力機空氣動力學.吳雙群.北京大學出版社,2009. 4. 風力發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計、運行與維護. 葉杭冶.電子工業(yè)出版社,2010. 5. 風力機設(shè)計、制造與運行. 何顯富,盧霞等.化學工業(yè)出版社,2009. 6. 風力發(fā)電機組原理及應(yīng)用(第2版). 姚興佳,宋俊.機械工業(yè)出版社,2009. 7. 風力發(fā)電機組設(shè)計.芮曉明.機械工業(yè)出版社,2010. 8. CAD繪圖的相關(guān)資料及其他風力發(fā)電相關(guān)書籍、技術(shù)文章等.,謝謝大家！,