典型垂直轴风力机翼型优化研究
一直以来,垂直轴风力机(Vertical axis wind turbine,VAWT)因其功率系数相对较低而无法在实际工程中大规模应用,而通过优化针对垂直轴风力机设计的特定叶片翼型可有效解决该问题.本文研究叶片翼型的自动优化方法以提高垂直轴风力机的风能转化性能,具体以三叶片垂直轴风力机作为主要研究对象,其翼型弦长、叶片高度和风轮直径分别取值为0.2m,0.8m,0.8m,优化过程中叶尖速比(Tip speed ratio,TSR)取值为1.0.该优化方法耦合了计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法和多岛遗传算法(Multi-Island Genetic Algorithm,MIGA),同时还将翼型纳入风力机整体结构之中予以分析.最终优化结果显示,风力机整体性能在各叶尖速比(0.4～1.5)条件下均有改善,功率系数的最大增长率高达26.82％,此时的叶尖速比为0.9.研究结果表明,本文提出的翼型自动优化方法可以有效提升垂直轴风力机的风能获取性能.
垂直轴风力机 翼型 优化系统 多岛遗传算法 功率系数
周岱 苏捷 周磊
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院,上海,200240
国内会议
西安
中文
31-41
2018-05-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）