【摘 要】
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为适应分布式微电网对风电机组的输出功率可调的需求,提出一种具有输出功率主动控制功能的伞形风力机.以5 kW伞形风力机为研究对象,针对其在超额定风速条件下的不同收缩角工况,进行气动特性及流场特性方面的数值模拟,得出:在来流风速超过额定风速的情况下,伞形风力机通过增大收缩角可有效控制输出功率增大;来流风速为18 m/s,收缩角为60°时,输出功率为额定功率的39.2％;收缩角增大使叶片前后表面压差减小,发生流动分离位置逐渐向叶片前缘移动;受中心涡影响叶根部速度亏损情况大于叶尖部位,增大收缩角不利于尾流速度恢复
【机 构】
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内蒙古工业大学能源与动力工程学院,呼和浩特 010051
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为适应分布式微电网对风电机组的输出功率可调的需求,提出一种具有输出功率主动控制功能的伞形风力机.以5 kW伞形风力机为研究对象,针对其在超额定风速条件下的不同收缩角工况,进行气动特性及流场特性方面的数值模拟,得出:在来流风速超过额定风速的情况下,伞形风力机通过增大收缩角可有效控制输出功率增大;来流风速为18 m/s,收缩角为60°时,输出功率为额定功率的39.2％;收缩角增大使叶片前后表面压差减小,发生流动分离位置逐渐向叶片前缘移动;受中心涡影响叶根部速度亏损情况大于叶尖部位,增大收缩角不利于尾流速度恢复,收缩角为60°时,在风轮后11D(D为风轮直径)处尾流仅恢复至来流风速的89.4％.最终通过风洞试验测试不同收缩角工况的伞形风力机的输出功率变化情况,试验结果验证了数值研究结论的准确性.
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