水平轴风电机组叶片翼型气动性能优化研究的开题报告.docx

水平轴风电机组叶片翼型气动性能优化研究的开题报告
一、研究背景
随着清洁能源的日益重视，风能作为一种可再生的清洁能源被广泛应用。水平轴风力发电机组是目前应用较广泛的风力发电机组，而其叶片作为其最核心的部件之一，其气动性能直接影响着发电机组的工作效率和发电量。因此，对水平轴风电机组叶片的翼型气动性能进行优化研究具有积极的意义。
二、研究目的
本文旨在通过对水平轴风电机组叶片的翼型气动性能进行优化研究，提高风力发电机组的工作效率、发电量和使用寿命。同时，通过本研究的成果，为风能发电技术的进一步研究和推广提供一定的基础和支持。
三、研究内容
1.翼型选择：结合国内外现有研究成果，选择具有潜力，适用于水平轴风电机组的翼型，为后续研究奠定基础。
2.数值模拟：运用计算流体力学（CFD）方法，对选择的翼型进行数值模拟，分析不同工况下的流场特点及其对叶片表面的影响，探讨不同翼型对机组性能的影响。
3.翼型优化：基于数值模拟的结果，对球旋洞、尾流、流阻等影响因素进行分析，结合实验验证结果，优化翼型设计，以提高风力发电机组的工作效率、发电量和使用寿命。
4.实验验证：通过风洞试验或者实际测试，验证翼型优化后的效果，验证翼型所优化的不同工况下的气动性能并进一步分析。
四、研究意义
1.提高水平轴风电机组的工作效率、增加发电量，降低能源消耗，从而减少环境污染。
2.为风能发电技术的进一步研究和推广提供一定的基础和支持。
3.对于优化设计和升级生产具有重要的指导作用，提高水平轴风电机组在市场上的竞争力。
五、研究方法
1.文献研究：通过查阅相关文献，了解国内外对于水平轴风电机组叶片翼型气动性能优化研究的现状及成果。
2.数值模拟：运用CFD方法，对所选择的翼型进行数值模拟，并分析其中的流场特点及其对叶片表面的影响。
3.翼型优化：根据CFD计算结果和实验验证结果，通过计算机辅助设计软件，对翼型进行优化设计。
4.实验验证：通过风洞试验或者实际测试，验证翼型优化后的效果，从而确定最佳的优化方案。
六、研究进度安排
1.第一季度：完成文献研究，选定研究方向和方法。
2.第二季度：完成数值模拟，分析流场特点，并初步确定翼型优化方案。
3.第三季度：进行翼型设计和CFD计算，实现翼型优化。
4.第四季度：进行风洞试验或实际测试，对翼型进行验证并进一步分析。
七、研究预期结果
1.指导水平轴风电机组叶片翼型设计，提高机组的工作效率、发电量和使用寿命。
2.为风能发电技术的进一步研究和推广提供基础和支持。
3.促进风能产业的发展，降低能源消耗，减少环境污染。
综上所述，本研究的开展有着积极意义和深远影响，对我国风能发电技术的发展与推广具有重要作用。