水平轴风力机数值模拟研究的任务书.docx

水平轴风力机数值模拟研究的任务书
任务书
一、背景
由于能源需求的不断增长以及对环境保护的要求，风能作为一种清洁、可再生的能源备受关注。水平轴风力机是当前应用最为广泛的风力发电设备，其性能直接影响到风电场的经济效益和可靠性。为了更好地设计和优化水平轴风力机的性能，数值模拟技术在风能领域得到了广泛应用。
二、研究目的
本研究旨在基于数值模拟技术，探究水平轴风力机在不同气动参数下的运行状态及性能表现，为其设计、优化以及实际运行提供理论基础和技术支持。
三、研究问题
1.建立水平轴风力机数值模拟模型，并验证其准确性。
2.研究不同气动参数对水平轴风力机性能的影响，包括但不限于叶片数、叶片桨距、转速、气流入射角等因素。
3.探究水平轴风力机在不同工况下的运行状态及性能表现，如额定功率点、起动点、过载点等。
4.分析水平轴风力机在实际工作中的叶片扭曲、位移等可能出现的问题，并提出相应的解决方案。
四、研究内容
1.建立水平轴风力机数值模拟模型，包括流场模拟、叶片运动模拟、气动力模拟、机械负载模拟等方面。
2.验证模型准确性，利用实测数据与数值模拟结果进行对比分析。
3.设计气动参数不同的数值模拟实验方案，并进行模拟计算。
4.分析不同气动参数下水平轴风力机的性能表现，并制定优化方案。
5.通过模拟计算，研究水平轴风力机在不同工况下的运行状态及性能表现，如额定功率点、起动点、过载点等。
6.研究水平轴风力机在实际工作中的叶片扭曲、位移等问题，并提出相应的解决方案。
五、研究方法
本研究采用数值模拟与对比实测数据的方法进行研究。具体方法包括但不限于：
1.利用ANSYS等软件，建立水平轴风力机数值模拟模型。
2.利用真空室等设备，进行实验测量，获取实测数据。
3.对比分析实测数据与数值模拟结果，验证模型准确性。
4.设计不同气动参数的模拟实验方案，并进行模拟计算。
5.利用数值模拟结果，分析水平轴风力机在不同气动参数和工况下的运行状态及性能表现。
6.对水平轴风力机的叶片扭曲、位移等问题进行数值计算和仿真模拟，并提出相应的解决方案。
六、研究成果
本研究将形成一份系统的研究报告，主要内容包括但不限于：
1.水平轴风力机数值模拟模型建立方法和模拟结果。
2.实测数据与数值模拟结果的对比分析。
3.不同气动参数下水平轴风力机性能表现及优化方案。
4.水平轴风力机在不同工况下的运行状态及性能表现。
5.水平轴风力机叶片扭曲、位移等问题的数值模拟计算及解决方案。
6.研究成果所涉及的数据、软件、实验设备等技术支撑和研究方法的详细说明。
七、研究时间和经费
1.研究周期：12个月。
2.预计经费：150万元。其中包括研究人员工资、研究设备以及研究场地等。经费来源由委托方承担。
八、研究团队
1.首席科学家：负责研究方案的设计、实验设计、结果分析和报告撰写。
2.研究人员：负责实验操作、数据采集、实验分析等工作。
3.专业人员：提供相关数据分析、数值模拟等专业技术支持。
4.合作单位：合作单位提供实验设备以及研究场地等支持。