低风速风力机弯掠叶片优化及CFD分析的任务书.docx

低风速风力机弯掠叶片优化及CFD分析的任务书
任务书
一、任务背景
随着能源需求和环境问题的日益突出，风能作为一种清洁、可再生的能源逐渐受到人们的重视和关注。在风能利用技术中，风力机作为主要的发电设备，其设计和优化对提高发电效率和降低成本具有重要意义。其中，叶片作为风力机的核心部分，其设计和优化直接关系到风能转化效率和机组性能。
本课题将以低风速风力机为研究对象，对其叶片进行弯掠优化设计和CFD分析。低风速风力机具有装机容量小、适应低风速、使用成本低等优点，在城市及农村分布广泛。因此，对该类型风力机进行优化设计和CFD分析，将具有很大的实用和推广价值。
二、任务目标
本课题的研究目标是，针对低风速风力机的叶片进行弯掠优化设计，并进行CFD数值模拟分析，得出叶片的气动性能，以提高风能转化效率和机组性能。
具体目标包括：
1.对低风速风力机弯掠叶片进行优化设计，采用数值计算方法计算理论叶型和弯曲形状。
2.基于CFD技术，对优化后的叶片进行流场模拟分析，得出叶面压力、气动力系数、扭矩系数、力矩系数等重要气动参数，并进行分析、比较和评价。
3.针对CFD分析中的问题和瓶颈，采取合适的方法及时解决和改进。
4.基于数值仿真结果，对叶片的性能和机组的发电性能进行分析和评价，为其进一步的研究和应用提供参考和支持。
三、任务内容
1.弯掠叶片设计
1.1.借鉴已有的设计，确定弯掠叶片的基本参数，包括弯曲形状、弯曲半径等。
1.2.根据弯掠叶片的基本参数，采用计算方法计算理论叶型和弯曲形状。
1.3.进行叶片的三维建模，并进行网格化处理。
2.CFD模拟分析
2.1.建立低风速风力机的CFD计算模型。
2.2.对低风速风力机进行CFD数值模拟，得到叶片的流动场分布情况。
2.3.计算叶片的叶面压力、气动力系数、扭矩系数、力矩系数等重要气动参数，并进行分析。
2.4.采取合适的方法对CFD分析过程中出现的问题和瓶颈进行改进和解决。
3.性能评价和优化
3.1.结合理论计算和CFD数值模拟结果，对叶片性能进行评价和比较。
3.2.针对性能不足的问题，进一步进行优化设计。
3.3.根据数值仿真结果，对发电机组的性能进行评价和分析。
四、任务计划
本课题的主要任务如下：
任务名称时间节点负责人
弯掠叶片设计第1-3个月A
CFD模拟分析第4-6个月B
性能评价和优化定制第7-9个月C
论文撰写和论文答辩第10-12个月A/B/C
五、经费预算
本课题的经费预算如下：
经费项目预算费用（元）
仪器设备购置费10000
研究人员交通差旅费及住宿费20000
计算机软件及硬件费用15000
科研助理工资和劳务费40000
文献资料费用5000
其他综合费用（印刷、邮寄等）5000
合计95000
六、预期成果
本课题的预期成果包括：
1.发表期刊论文1篇，研究报告1份。
2.获得相关科研成果及实用技术，推动低风速风力机的改进和应用。
3.培养和提高参与人员的科研能力和技术水平。
4.为风能转化技术的发展和应用做出贡献。