动态失速下H型垂直轴风力机实时变桨控制规律

摘要：

针对垂直轴风力机风能利用率低、自启动能力弱的问题,以1 kW H型垂直轴风力机为研究对象,通过对比美国Sandia国家实验室动态失速下测得的风力机实验结果与风洞静态实验结果,分析动态失速对桨距角调节的影响规律;以风轮的最大切向力为目标,得到垂直轴风力机在上风区和下风区的最佳理论攻角分别为14.8°和?14.8°.为使风轮在旋转过程中维持在最佳攻角附近,基于双致动盘多流管理论进行Matlab编程计算,建立风轮工作状态下的受力模型,获得垂直轴风力机在各个方位的桨距角.通过对0°和180°方位角下的桨距角进行修正,给出垂直轴风力机1周变桨距规律.最后,利用双致动盘多流管理论对提出的变桨控制规律进行理论验证.研究结果表明:利用该变桨距规律得到的风能利用率可以由34.6％提高到42.8％.

关键词：垂直轴风力机、动态失速、桨距角、最佳攻角、双致动盘多流管

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分类号：KT83

资助基金：山东省自然科学基金资助项目ZR2014EEP022;中央高校基本科研业务专项资金资助项目17CX05021

在线出版日期：2018-12-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：2610-2617