辽宁省自然科学基金(20102177)
- 作品数：13 被引量：37H指数：4
- 相关作者：王建明申振华徐志晖朱建勇王虎彬更多>>
- 相关机构：沈阳航空航天大学江苏六和新能源设备科技有限公司沈阳师范大学更多>>
- 发文基金：辽宁省自然科学基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理航空宇航科学技术机械工程电气工程更多>>
- H型风轮流动控制的实验研究被引量：1
- 2014年
- 为了提高H型风轮的气动性能,将上游来流引入叶片尾缘并在尾缘缝隙形成射流的被动流动控制方法应用到H型风轮并在低速风洞进行风洞实验,得到了原型风轮与流动控制下风轮的基本气动性能。实验结果表明:原型风轮的气动性能系数(扭矩系数Cm、风能利用系数Cp)均随着尖速比λ的增大先增大,在尖速比λ>1时取得最大值,然后再减小,随着来流风速的增大,气动性能系数增大,且气动性能系数最大值对应的尖速比λ增大;相对于原型风轮,流动控制下风轮的气动系数均有提高,尤其是尖速比λ>1.2,气动性能系数显著增加,随着来流风速的增大,流动控制效果减弱,在尖速比λ<1.2时,流动控制效果减弱明显。
- 王建明陈超朱建勇申振华阮海彬
- 关键词：垂直轴风力机气动性能风洞
- 圆柱-平板角区湍流流动控制的风洞试验研究被引量：3
- 2011年
- 角区流动中马蹄涡系的存在通常会造成不良影响。对圆柱-平板角区流动,在圆柱上游放置一倾斜的小圆棒能够改变角区流动结构。利用油流法和平板表面压力测量方法探讨了湍流流态下不同的小圆棒对平板表面的摩擦力线和压力分布的影响。油流实验揭示了倾斜棒能够改变角区的三维分离,新的分离线由倾斜棒和圆柱共同作用引起;倾斜棒对角区的作用可归类为两种不同的物理现象;倾斜棒能够引起圆柱侧面的分离线向下游发生极大的迁移,导致圆柱底部区域尾迹变窄。平板表面压力测量实验揭示附加的倾斜棒能够极大地改变压力分布情况,角区的逆压梯度相应减小;由此,逆压梯度引起的三维分离必然被削弱。
- 王建明刘炜艾延廷王成军徐志晖
- 关键词：马蹄涡
- 翼型前部修型的垂直轴风力机安装角敏感性研究
- 2014年
- 在NACA0022翼型的垂直轴风力原型机的基础上,把翼型最大厚度前部修型为3∶2长短轴比的椭圆形;早先文献发现此种修型方式能在0度安装角时有效提升风力机的气动性能。进一步研究修型后的风力机对不同安装角的敏感性及其与对应原型机的气动性能对比情况。利用Fluent软件,采用k-ωSST湍流模型和SIMPLE算法,运用滑移网格技术,研究不同安装角下原型与修型后的风力机风能利用系数。计算结果表明,作3∶2翼型修型的风力机的气动性能较原型风力机对叶片的安装角更不敏感,高性能工作范围更宽,此种修型方式具有明显的工程应用价值。
- 陈超谭永志温学兵申振华王建明
- 关键词：垂直轴风力机气动性能安装角
- 城市环境Savonius风轮地面效应数值模拟
- 2016年
- 为了利用城市环境中的风能资源,提出一种卧式安装在屋顶的Savonius风轮。通过数值模拟方法研究Savonius风轮地面效应,研究了间隙比(风轮离地高度H与风轮旋转直径D_R的比值)对风轮气动特性的影响,并分析了风轮的雷诺数效应和尾流特性。计算结果表明:地面效应影响风轮的气动特性;在间隙比H/D_R=0.4时,风轮的启动性能最优,相比未受地面效应影响的风轮,其扭矩系数和功率系数得到明显的提高,较高功率系数对应的尖速比区间得到拓宽,尾流速度亏损恢复需要更长的距离;雷诺数的增加有助于提高风轮的气动特性。
- 朱建勇马树元王建明刘沛清
- 关键词：风能城市环境建筑屋顶气动特性雷诺数
- 非对称翼型安装方式对垂直轴风力机性能影响的数值研究被引量：3
- 2013年
- 采用滑移网格技术对非对称翼型正装与反装4°安装角状态下来流速度分别为8m/s和9m/s时的风力机工作情况进行了二维非定常数值模拟。利用输出转矩与给定转速计算得到风力机的功率,进而求得功率系数与实验值比较,结果说明在4°安装角时翼型反装能够很大程度的提高风力机的做功能力,在9m/s下功率系数可提高25%。通过流场分析得到翼型反装可缩小失速范围是功率系数提高的重要原因。
- 王虎彬徐志晖
- 关键词：风力机非对称翼型安装角功率系数
- 叶片最大厚度前部修型的垂直轴风力机气动性能被引量：3
- 2013年
- 风力机叶片是使风能转化为机械能的原动机构,是风力机的重要部件,风力机风能利用系数的高低主要取决于其叶片的气动外形。保持直叶片垂直轴风力机使用的NACA0022翼型的对称性不变,改变其叶片最大厚度前部的形状,以期得到高风能利用系数的垂直轴风力机翼型。利用Fluent软件,采用k-ωSST湍流模型和SIMPLE算法,运用滑移网格技术,对由不同叶片构成的风力机进行数值计算。计算结果表明,当叶片最大厚度前部是长短轴比为3∶2的椭圆形状时,风力机的风能利用系数更高,而且处于高风能利用系数的尖速比范围更宽;在尖速比为1.72时,风能利用系数最高,为24.8%,此时的风能利用系数较基本翼型提高了28%。叶片修型提高风力机性能的物理机制是最大厚度点前移后的叶片在大攻角下的扰流流动分离强度减弱了。
- 王建明谭永志祝魁申振华
- 关键词：垂直轴风力机气动性能
- 文氏效应在叶片根部马蹄涡控制中的应用被引量：6
- 2011年
- 为研究文氏管在叶片根部马蹄涡控制作用的应用,针对简化了的叶片-平板结构在叶片上游平板上的某位置开狭缝,在平板的另一侧构造一文氏管(文氏管的喉道位于狭缝处),引射叶片根部的流体,进而控制马蹄涡.数值模拟了不同狭缝位置的湍流流动;结果表明了改变狭缝相对于叶片的位置能很好地控制马蹄涡,甚至能完全消除叶片前马蹄涡.提出的方法可以利用外势流的能量而无需额外消耗能量,为一种被动的控制手段,有很大的实际应用前景.利用文氏效应的控制方法简单实用,因此工程中采用该法是不错的一种选择.
- 王建明刘炜徐志晖艾延廷王成军
- 关键词：马蹄涡
- 叶片外缘外伸对贯流风机效率及噪声的影响被引量：4
- 2016年
- 采用k-ε湍流模型和PISO算法对比研究了基态叶片和叶片外缘外伸后的贯流风机气动效率和噪声。以通风机全压效率作为经济指标,计算结果显示叶片外缘外伸后的风机全压效率提高了3.8%。以基于Lighthill声学类比理论的FWH方程计算贯流风机的噪声,结果显示叶片外伸后风机在监控点噪声降低约7d B,最后用鲍威尔涡声方程解释了噪声降低的机理。
- 王建明马树元申振华何朝锋朱建勇
- 关键词：贯流风机气动噪声
- 重叠比对S型风力机气动性能影响的研究被引量：3
- 2014年
- 利用Fluent软件采用标准k-ε湍流模型和SIMPLE算法,对不同重叠比下S型垂直轴风力机进行二维数值模拟研究,发现在相同风轮迎风尺寸的情况下重叠比为0.50时风力机的性能最佳,相应的最大功率系数为0.261。
- 祝魁王建明谭永志张晓新郑耀辉
- 关键词：垂直轴风力机数值模拟
- 非对称翼型安装方式对H型风力机性能的影响被引量：5
- 2013年
- 以DU06-W-200非对称翼型直叶片垂直轴风力机为研究对象,在风洞中对风力机模型进行一系列性能对比实验,研究叶片在正装和反装两种安装方式下,不同安装角、不同风速条件下的风力机气动性能。实验结果表明:对于非对称翼型,采用反装安装方式时风力机性能更好;且存在一个最佳安装角,使翼型反装时性能更好;安装角为4°时,风速为8m/s时反装状态功率系数比正装状态高出22%,风速为9m/s时则高出24%。
- 徐志晖张岩杨波王建明申振华
- 关键词：垂直轴风力机非对称翼型安装方式安装角功率系数
