低风速风力机弯掠叶片优化及CFD分析的开题报告.docx

低风速风力机弯掠叶片优化及CFD分析的开题报告
一、选题背景及意义
随着全球环保意识的不断提高和可再生能源的需求增大，风力发电作为一种清洁、环保的能源形式受到了广泛关注。而弯掠叶片作为风力机中最重要的部件之一，在风能利用率和性能方面起着关键作用。弯掠叶片的设计和优化，对提高风力机的效率，降低成本，增强系统的稳定性有着重要的意义。
本课题将对低风速风力机弯掠叶片进行优化设计和CFD分析，旨在提高低风速条件下风力机的风能利用效率和性能，探索并验证新型弯掠叶片的设计方案。同时，本课题将采用数值模拟方法，通过CFD技术对所设计的弯掠叶片进行流场分析，研究叶片形变和翼型参数变化对流场的影响，并优化叶片设计，提高风力机的效率。
二、研究内容和方法
（一）研究内容
1.低风速条件下弯掠叶片的设计
针对低风速条件下风力机效率低下的问题，本课题将通过对弯掠叶片的研究，设计一种适用于低风速风力机的叶片。通过对叶片形状和材料的选择进行优化，提高低风速条件下风力机的风能利用效率和性能。
2.叶片的CFD分析与优化
采用CFD数值模拟方法，对弯掠叶片的流场进行分析，研究叶片形变和翼型参数变化对流场的影响，并优化流场设计，提高风力机的效率。
（二）研究方法
1.基于CFD技术，建立低风速风力机弯掠叶片的数值模型。
2.通过数值模拟，分析弯掠叶片的流场，研究叶片形变和翼型参数变化对流场的影响。
3.根据分析结果，对叶片进行优化设计。根据实验条件，制作样件，进行实验验证。
三、研究进度安排
本次研究分为以下几个阶段：
1.文献调研和资料收集
2.叶片设计和数值模拟建模
3.弯掠叶片流场分析和优化设计
4.制作样件验证及实验结果分析
5.论文撰写和答辩准备
当前，研究进展已经完成了第一阶段的文献调研和资料收集。
预计第二阶段的叶片设计和数值模拟建模将于2021年6月完成，第三阶段的弯掠叶片流场分析和优化设计预计将于2021年8月完成。制作实验样件和验证实验将于2021年10月完成，最后阶段的论文撰写和答辩准备将于2022年1月完成。
四、研究意义
本课题研究的低风速风力机弯掠叶片优化及CFD分析，将在提高风力机效率、降低成本、增强系统的稳定性等方面具有积极意义。研究结果可为今后的风力发电技术研究和发展提供参考和借鉴，并在风能开发和利用方面发挥重要作用，有较好的实际应用价值。