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具有叶片尾缘弯板结构垂直轴风力机气动特性研究
摘要：
本文研究具有叶片尾缘弯板结构垂直轴风力机的气动特性，通过数值模拟和实验验证探究其风场响应、风力转矩、功率输出和效率等方面的表现。结果表明，与传统垂直轴风力机相比，弯板结构叶片的风场响应更为灵敏，具有更优越的起动性能；同时，弯板结构的叶片设计使得风力转矩和功率输出都有所提高，并且在高风速下仍能保持较高的效率。因此，该风力机具有很大的应用前景和实用价值。
关键词：垂直轴风力机；叶片尾缘弯板结构；风场响应；功率输出；效率
Introduction:
风力能作为一种清洁、可再生的能源，已成为当今世界各国越来越关注的发展方向。垂直轴风力机由于其结构简单、易于维护等优点，越来越受到人们的关注。而在垂直轴风力机中，叶片作为风能传递和转换的部件，在风力机的性能中起到至关重要的作用。本文研究的具有叶片尾缘弯板结构垂直轴风力机的气动特性，旨在探究其在起动、转速、功率和效率等方面的性能表现，并为实际应用提供参考和借鉴。
MaterialsandMethods:
本文采用数值模拟和实验验证相结合的方法完成对具有叶片尾缘弯板结构垂直轴风力机的气动特性研究。首先，利用ANSYSFluent软件对具有不同叶片结构的风力机进行数值模拟，计算其在风速不同、入流角不同的情况下的气动性能；然后，通过风洞实验对不同叶片结构的风力机进行验证实验，在不同风速、不同转速下对其叶片上的压力和力矩进行测试。基于这些综合结果，本文对具有叶片尾缘弯板结构的垂直轴风力机的性能表现进行比较分析。
Results:
(1)风场响应：
采用不同叶片结构风力机进行数值模拟，结果表明，采用弯板结构的风力机在风唤醒时具有相对灵敏的响应特性，表现更好的被动起动能力。
(2)风力转矩和功率输出：
在相同的入流角和风速下，采用弯板结构的叶片风力机与传统风力机相比，风力转矩和功率输出有所提高。同时，在高风速的情况下，弯板结构风力机的性能能够得到更好的保持。
(3)效率：
基于数值模拟和实验验证结果，本文得出结论：采用叶片尾缘弯板结构的垂直轴风力机，在风速较低的情况下比传统风力机具有更优越的运行效率，而在高风速下也表现出了更为突出的性能。这为垂直轴风力机的进一步发展提供了新的方向和积极意义。
Conclusion:
本文研究的具有叶片尾缘弯板结构垂直轴风力机的气动特性，通过数值模拟和实验验证的方法，成功探究了其在起动、转速、功率和效率等方面的性能表现。结果表明，采用弯板结构的风力机在风场响应、风力转矩、功率输出和效率等方面具有优异的表现，具有很大的应用前景和实用价值。