新型风力发电设计-叶片旋转装置设计.docxVIP

PAGE 20 新型风力发电设计-叶片旋转装置设计 摘 要 叶片是风力发电机的关键组成部分。根据珠海风能资源情况，确定了我们小组设计类型是水平轴直驱风力发电机，风力发电机的额定功率为500w。为了制造出合格适用的小型民用风力发电机叶片，对小型风力发电机的叶片设计和材料选择进行了研究。浅谈了轮毂的校核方式。本文涉及了较多叶片的设计，旋转装置的提及较少。通过对风机的了解设计，我们能更加了解风能发电的好处，更有效的使用风能资源，减少对于化石燃料的依赖，降低环境的被污染。 关键词：风力发电机；叶片设计；叶片材料；叶片尺寸；叶尖速比。 New wind power design of blade rotating device Abstract Blades are a key component of wind turbines. The blade design, material selection and fabrication of small scale wind turbine studied in order to produce qualified civil wind turbine blades. According to haizhus wind energy were resources, the fates power of wind turrbines is 500w. The design type is determined as the basic size, airfoil and blade material of horizontal shaft direct-drive wind generator and wind wheel. The checking mode of wheel hub is discussed. Through the overall design of the fan, in order to achieve the purpose of wind energy generation, effective use of wind energy resources, reduce the consumption of non-renewable resources, reduce the pollution to the environment. Key Words：Wind turbines； Blade design； Blade material； Blade size； Tip speed ratio. 目 录 TOC \o 1-5 \h \z \u 1 绪论 2 1.1国际风力发电概况 2 1.2国内风力发电的研制情况 3 1.3我国的风能资源及其分布 5 2 风力发电机的风叶叶片设计 8 2.1风机叶片数量的确定 8 2.2风机叶片截面翼型的确定和具体尺寸的确定 9 2.2.1风机叶片截面翼型的选择 9 2.2.2叶轮叶片从旋转中心到叶片尖端各个位置的叶尖速比 9 2.2.3叶片从转动中心至叶尖不同位置半径处的截面翼型弦长Li 9 2.2.4叶片的实际安装角θi 10 2.2.5风机叶片长度的确定 10 2.2.6风机风轮半径的确定 11 2.3风作用在风轮上的轴向力计算 13 2.4风力发电机桨叶的材料选择 14 3风力发电机风轮轮毂 16 4 结论 17 参考文献 19 谢辞 20 附录 21 1 绪论 1.1国际风力发电概况 风能是大自然的一种馈赠，像太阳能一样是无穷无尽的可再生能源。比起煤炭更加优秀的是每一年全球的风能能源总量都在每年耗煤能量的1000倍以上。比起化石燃料对环境的破坏，风能是纯净无污染的新能源，风能发电的潜力也比水力发电总量多得多，美国于2020年正式宣布风电产量大于水电产量。风力发电的过程中是不会有肥料产生的，自然也不会有污染物的产生排放，在发电过程中也避免了过多的内部能量损耗。风能的特点在于分布的范围广泛、能量密度偏低，故稳定性较低，这是由于大气的自由运动状态而决定的。风能是一种天然资源，它随处可见，没有地点时空的限制，是一种廉价、便利、节能、新兴的优质能源。风绝对是一种未被开发完全的新型能源，有人科学的估计过，地球上可利用的风力资源应用到发电，将产生200亿kw的能源总量。这个数值可是全世界水力发电的总量的10倍之多。因此，国际上，风能应用一直是个饱受瞩目的一个科技发展方向 REF _Re\r \h [1]。 19世纪末期，丹麦成为了史上第一个发明并制作风力发电机组的国家