基于双盘面多流管模型立轴风轮变桨方法研究

来源：机械工程学报杂志2018年第6期北京时间：

作者：赵振宙, 严畅, 王同光, 许波峰, 曾冠毓

单位：1. 河海大学能源与电气学院 南京 211100;2. 南京航空航天大学江苏省风力机设计高技术研究重点实验室 南京 210016

摘要：叶片旋转一周，攻角随方位角近似呈正弦曲线变化，力矩随之上下波动。传统变桨重在改善最大攻角对应方位角的叶片性能，且改善程度随攻角减小而减弱。提出在小攻角区域采用大桨角，在大攻角区域采用小桨角，重点改善小攻角区域性能的变桨思路。以采用NACA0012，高2 m和旋转直径2 m的两叶片H型风轮为研究对象，基于双盘面多流管模型，分析变桨方案下尖速比分别为4.5和5时，攻角、切向力系数、转矩和风能利用系数的变化规律。研究结果表明新变桨方案下小攻角区域的攻角、切向力系数、转矩，较定桨方案均有明显提高；增大了高性能区域范围，缩小低性能区域；风能利用系数在尖速比5时提高了18.9%。计算结果与试验结果及文献计算结果均吻合良好，证明了计算结果具有一定的精度。

关键词：H型立轴风轮,变桨方案,气动性能,双盘面多流管模型；

基金资助：国家自然科学基金（11502070）、江苏省基础研究计划（自然科学基金）（SBK201340780）和国家重点基础研究发展计划（973计划，2014CB046200）资助项目。