加裝渦流發(fā)生器風(fēng)力機葉片的氣動性能研究的開題報告

加裝渦流發(fā)生器風(fēng)力機葉片的氣動性能研究的開題報告一、研究背景與意義隨著環(huán)保意識的不斷提高，新能源逐漸成為人們關(guān)注的熱點。風(fēng)力能作為最具發(fā)展?jié)摿Φ囊环N清潔能源，不僅具有可再生性，還比傳統(tǒng)化石能源成本更低。目前，世界上越來越多的國家已經(jīng)開始大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電，風(fēng)力機已經(jīng)成為可再生能源領(lǐng)域的重要代表。然而，傳統(tǒng)的風(fēng)力機存在一些問題，如效率不高、頂峰負(fù)荷不穩(wěn)定等。針對這些問題，渦流發(fā)生器成為了解決方案之一。渦流發(fā)生器是通過改變流場來提高風(fēng)力機效率的一種裝置，它可以增加轉(zhuǎn)子的受力面積，改善葉片氣動性能，從而使得風(fēng)力機在低風(fēng)速下的輸出功率有所提高，同時減緩機翼爆壓的效應(yīng)，使得風(fēng)力機的噪音降低。因此，本研究旨在探究渦流發(fā)生器對風(fēng)力機葉片氣動性能的影響，為開發(fā)高效率、低成本的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備提供理論依據(jù)。二、研究內(nèi)容與方法1.研究內(nèi)容本研究的主要內(nèi)容包括：1）對于普通風(fēng)力機葉片和加裝渦流發(fā)生器的葉片進(jìn)行氣動分析，比較兩種葉片在不同風(fēng)速下的力學(xué)性能和功率輸出。2）基于計算流體力學(xué)（CFD）方法，建立風(fēng)力機葉片的數(shù)值模型，對比分析普通葉片和加裝渦流發(fā)生器的氣動外形和流場特征。3）開展實驗研究，對比分析兩種葉片在不同條件下的風(fēng)洞實驗結(jié)果。實驗將著重研究風(fēng)速、渦流發(fā)生器的布局等因素對風(fēng)力機葉片的影響。2.研究方法本研究將采用以下方法：1）基于空氣動力學(xué)理論，對渦流發(fā)生器對風(fēng)力機葉片氣動性能的影響進(jìn)行理論分析。2）建立風(fēng)力機葉片的數(shù)值模型，通過計算流體力學(xué)方法，對葉片進(jìn)行數(shù)值模擬。3）利用風(fēng)洞測試儀進(jìn)行實驗研究，分別測試普通葉片和加裝渦流發(fā)生器的氣動性能。三、預(yù)期成果本研究的預(yù)期成果包括：1）探究渦流發(fā)生器對風(fēng)力機葉片氣動性能的影響，深入分析渦流發(fā)生器的優(yōu)化設(shè)計方法。2）理論和實驗結(jié)果相結(jié)合，得出渦流發(fā)生器對風(fēng)力機葉片產(chǎn)生的最佳效果，為提高風(fēng)力機葉片效率提供理論依據(jù)。3）對比分析普通風(fēng)力機葉片和加裝渦流發(fā)生器的性能，有助于發(fā)展高效率、低成本的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。四、工作計劃與進(jìn)度安排1）階段一：文獻(xiàn)綜述，熟悉渦流發(fā)生器、風(fēng)力機等領(lǐng)域相關(guān)的理論知識和最新研究成果。2）階段二：建立風(fēng)力機葉片的數(shù)值模型，并針對不同布局的渦流發(fā)生器進(jìn)行模擬，對比分析兩種葉片的氣動外形和流場特征。3）階段三：進(jìn)行實驗研究，通過風(fēng)洞測試儀測試普通葉片和加裝渦流發(fā)生器的氣動性能，并分析影響因素。4）階段四：整合理論模擬和實驗結(jié)果，分析葉片性能的差異，探究渦流發(fā)生器對風(fēng)力機葉片氣動性能的影響及其優(yōu)化方法。5）階段五：撰寫開題報告，完成論文撰寫及答辯準(zhǔn)備。階段完成時間文獻(xiàn)綜述2周建立數(shù)值模型4周實驗研究8周數(shù)據(jù)整合與分析4周開題報告答辯1周論文撰寫6周五、參考文獻(xiàn)1.SuZ,LiuY,ZhangD,etal.Effectsofvortexgeneratorinstallationontheaerodynamicperformanceofwindturbineblades[J].JournalofWindEngineeringandIndustrialAerodynamics,2018,180:230-240.2.QiX,CaiJ,HuS,etal.Effectsofvortexgeneratorpitchangleontheaerodynamicperformanceofairfoils[J].JournalofWindEngineeringandIndustrialAerodynamics,2017,168:91-100.3.WangY,XiongY,ZhangL,etal.Anumericalstudyontheperformanceofvortexgeneratorsforwindturbinesoperatingatlowtipspeedratios[J].RenewableEnergy,2018,116:170-179.4.WangY,ZhangL,XiongY,etal.Numericalstudyontheaerodynamicperformanceofwindturbinebladewithvortexgeneratorinrain[J].JournalofWindEngineeringandIndustrialAerodynamics,2019,191:322-334.5.HuangY,LiuY,WangZ,etal.Numericalsimulationandexperimentalresearchon