空氣動(dòng)力學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書

風(fēng)力機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)》課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書一、基礎(chǔ)理論動(dòng)量理論：描述作用在風(fēng)輪上的力與來(lái)流速度之間的關(guān)系。根據(jù)葉素理論：將風(fēng)輪葉片沿展向分成許多微段，即葉素，并假設(shè)在每個(gè)葉素上作用的氣流相互之間沒(méi)有干擾，作用在葉片上的力可分解為升力和阻力。葉素-動(dòng)量理論：假設(shè)各個(gè)葉素單元作用相互獨(dú)立，各個(gè)圓環(huán)之間沒(méi)有徑向干擾，軸向誘導(dǎo)因子a并不沿著葉輪徑向改變。氣動(dòng)密巨圖1-1風(fēng)力機(jī)受力示意圖參考公式：軸向速度：v二(1-a)va0切向速度：v=(1+a')wrrot葉素入流流速：V=(1-a)2V2+(1+a')2(?r)2relV 0入流角：sin帖Vo(1-a);cosQ/r(l+a，)VVrel rel攻角：a=Q-B法向力系數(shù)：C二Ccos0+CsinQnl d切向力系數(shù)：C二Csin0-CcosQtl d誘導(dǎo)系數(shù)迭代方程：r—4sin2r—4sin20(Ccr—4sin20C2)

tcCr 1-4sin0cos0cCrt 4sin2?九卩風(fēng)輪實(shí)度：NcNc風(fēng)輪實(shí)度：c= =r 2兀r 2兀站葉素單位圓環(huán)扇面轉(zhuǎn)矩：5M=4兀pv(wr)a,(1-a)r2§r0功率系數(shù)表達(dá)式：p +pv3兀R220翼型與葉尖速比的關(guān)系：翼型與葉尖速比的關(guān)系：c九C二 4九2M'rl V(1-a)2+(九卩(1+a'))2風(fēng)輪直徑設(shè)計(jì)：D二：-8P^兀pCV3p0葉尖速比：九=巴少v0二、葉片設(shè)計(jì)流程（一）按照給定葉尖速比設(shè)計(jì)葉片參數(shù)步驟2步驟2：步驟1：yes理r計(jì)算每個(gè)卩下的轉(zhuǎn)矩dM、功率dP并將所有dP相加得到P（二）改變?nèi)~尖速比，比較設(shè)計(jì)改變九，繪制Cp和九的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線。符號(hào)表a：軸向誘導(dǎo)系數(shù)a'切向誘導(dǎo)系數(shù)c：弦長(zhǎng)C：阻力系數(shù)：dC：升法向力系數(shù)lC：法向力系數(shù)：nC：切向力系數(shù)：tCp：功率系數(shù)M：轉(zhuǎn)矩N：葉片數(shù)P：風(fēng)輪功率P:設(shè)計(jì)功率Ur：葉素半徑R：風(fēng)輪半徑v0：來(lái)流風(fēng)速v:軸向風(fēng)速avrel：入流總速度vt:切向速度rota：沖角卩：當(dāng)?shù)厝~片弦線到相對(duì)于風(fēng)輪平面的傾角（例如，葉片鈕角加上槳距角）血入流角九：葉尖速比卩：無(wú)因此徑向位置，p=r/Rq：風(fēng)輪實(shí)度①：旋轉(zhuǎn)角速度參考文獻(xiàn)［1］ 風(fēng)力機(jī)空氣動(dòng)力學(xué).［丹麥］MartinO.L.Hansen著.肖勁松譯.中國(guó)電力出版社.2009.6［2］ 風(fēng)力機(jī)空氣動(dòng)力學(xué).吳雙群趙丹平主編.北京大學(xué)出版社.2011.10⑶風(fēng)能技術(shù).［美］TonyBurton等著.武鑫等譯.科學(xué)出版社.200