10级空气动力学课程设计任务书.docVIP

课程设计任务书 – 2012年10月07日 课程设计地点: 东北电力大学 指 导 教 师: 曲宏伟 华泽嘉 系 主 任： 王升龙 下达任务书日期:2012年9月24日 课 程 设 计 任 务 书 1．设计目的： 风力机空气动力学叶片课程设计是《风力机空气动力学》课程的重要专业教学实践性环节。通过该教学环节，巩固和提高风力机叶片设计及制造的知识，掌握风力机叶片工作原理，能够通过结合叶素理论相关知识与给定的环境条件设计出工作叶片，使学生全面熟悉理论知识指导设计的工作思想。加深学生对现场生产实际的了解，培养学生对工程技术问题的严肃认真、负责的态度，为以后从事实际工作打下坚实的基础。 2．设计内容和要求： 一、设计内容： （1）基于叶素和动量理论设计水平轴风力机叶片； （2）绘制风力机叶片弦长随叶片展向长度的变化曲线； （3）绘制风力机叶片扭角随叶片展向长度的变化曲线； （4）绘制设计风力机的性能曲线； （5）编写设计说明书，并附上必要的计算公式 设计要求： （1）掌握风力机叶片设计原理； （2）掌握风力机叶片设计过程； （3）按时参加答辩。 课 程 设 计 任 务 书 3．设计工作任务及工作量的要求 一、对于给定的风力机工作环境以及功率按照NACA给定的参数设计风力机工作叶片 每组同学数据给定情况不同可以采用手算和计算机编程序两种方式进行，在答辩时要提前说明计算方法以及在每种方法中遇到的问题，经教师校验方法正确后方可进行答辩。 二、编制课程设计说明书 说明书中应该附上主要计算公式以及适用条件、工作原理、系统构成及流程、计算成立条件，字数不少于1000字，要求条理清晰，逻辑严密，字迹工整。 4．主要参考文献： 风力机空气动力学. 吴双群、赵丹平. 北京大学出版社，2011 5．所用基础理论： 根据动量理论，描述作用在风轮上的力与来流速度之间的关系。 根据叶素理论，将风轮叶片沿展向分成许多微段，即叶素，并假设在每个叶素上作用的气流相互之间没有干扰，作用在叶片上的力可分解为升力和阻力。 叶素-动量理论，假设各个叶素单元作用相互独立，各个圆环之间没有径向干扰，轴向诱导因子a并不沿着径向方向改变。 6．相关参数的选定： （1）翼型 （2）叶片数目 （3）设计风速 （4）叶尖速比 （5）风能利用系数 6．设计流程图： 见附录 课 程 设 计 任 务 书 2012年10月8日～10 月13日 答辩 8、成绩组成及考核标准： 课程设计成绩评定采用优秀、良好、中等、及格和不及格五级分制记分，成绩包括平时答疑成绩、设计说明书成绩和答辩成绩三部分，其中平时答疑占20分，设计说明书成绩占40分，答辩成绩占40分。总分数为90～100分的课程设计成绩为“优”，总分数为80～89分的课程设计成绩为“良”，总分数为70～79分的课程设计成绩为“中”，总分数为60～69分的课程设计成绩为“及格”，总分数为0～59分的课程设计成绩为“不及格”。成绩优秀的比例一般不超过答辩人数的20%。 出现以下情况中的任一项，课程设计成绩直接为“不及格”： 不提交课程设计说明书； 无故不参加课程设计答辩； 设计内容与任务书的要求不符。 系主任审查意见： 签字： 年 月 日 设计流程图一 流程图二：以流程图一为基础，绘制Cp和λ的关系曲线 1 步骤1： 通过以上值求出a和a’的计算值 将a计算值和a’计算值与a假设值和a’假设值进行比较，得到各自的误差a误差和a’误差 计算每个μ下的dM、dP，并将所有dP相加得到P 计算P与Pu的误差 由sinφ求出不同μ下φ的值，已知最佳攻角α 由β=φ-α求的不同μ下β的值，画出β与μ的曲线 由公式求出不同μ下弦长c的值，画出c与μ的曲线 步骤14： 步骤11： P误差8% 将R分为10分，分别求取μ=0,1、0.2······0.9、1情况下的a和a’ 选定翼型，确定最佳攻角α下的Cl和Cd 设定叶尖速比λ，U∞，Pu， 计算U 计算叶片半径R 计算角速度Ω 步骤8： 步骤9： 步骤2： a误差8% a’误差8% 步骤3： a误差8% a’误差8% 步骤10： 步骤4： P误差8% 步骤5： 步骤12：“、： 假设a的值，求出 a’的值 步骤6： 步骤13： 将假设值代入公式分别求得W、sinφcosφ，Cx、Cy、 步骤7： 接步骤8 将a计算值和a’计算值与a假设值和a’假设值进行比较，得到各自的误差a误差和a