垂直轴
- 基于预测控制的垂直轴卸荷气缸压力调节
对于大多数具有垂直轴系的超精密机床，为了提高运动平稳性及进行高精度的控制，一般会通过卸荷机构来平衡垂直轴系的重力[1]。而气动系统因为具备成本低、无污染、应用范围广、可靠性高、使用寿命长等优点，广泛应用于机械、自动控制等工业领域[2]。目前关于垂直轴卸荷气缸压力调节的研究较少，王哲[3]通过模糊控制实现超精密机床卸荷机构的精密恒压控制；日本的MIYATA、HANAFUSA[4]根据气缸活塞的位移，通过压力导数反馈补偿法调节压力增益。相比而言，气缸的位置控制
机床与液压 2023年14期2023-08-17
- C型叶片垂直轴风力机功率系数及其安装角优化分析
右[2]。H型垂直轴风力机构型较为简单,包括直叶片、连接杆、转轴以及发电装置,其中与气动特性最为相关的是叶片的设计优化。近年来,针对翼型的优化,学者们做出了卓有成效的研究。首先是采用主动控制的方法,在垂直轴风力机运行过程中,主动改变叶片的攻角以实现更多的风能利用。Ma等[3]引入自适应的多岛遗传算法,以优化VAWT的叶片翼型轮廓,结果表明,采用优化翼型的垂直轴风力机功率系数在所有叶尖速比下均有提高,其中最大增长率在叶尖速比0.9处,功率转化系数提升值为 2
甘肃科学学报 2022年1期2022-02-26
- 双叶片直线翼垂直轴风力发电机流场特性分析
强度影响较小的垂直轴风力发电机得到科研人员的广泛关注。在风力发电机的大家族中，垂直轴风力发电机是被最早发明的，但发展程度却低于水平轴风力发电机，这主要由垂直轴风力发电机的相对风速和攻角随回转角的变化而变化，导致其流场复杂多变，其计算和研究都十分困难。在计算机性能较低的年代，仅靠人力计算其一次流场，将花费一年以上时间。因此，至今垂直轴风力发电机都没有一套统一的标准。尽管对于垂直轴风力发电机的设计还不成熟，但近些年来，在科研人员的不懈努力下也取得了一些成果。例
计算机仿真 2021年8期2021-11-17
- 风力机特性概述
轴的位置分为：垂直轴风力机和水平轴风力机。按照风力机叶片的工作原理分为：升力型风力机和阻力型风力机。1.1 按照风轮主轴位置的不同分类1.1.1 垂直轴风力机。垂直轴风力机是一种叶轮围绕一个垂直轴进行旋转的风力发电设备，叶轮能够利用来自各个方向的风而转动起来，通过风能转化为机械能。变速箱及发电机放在靠近地面的地方。垂直轴风力机可以根据通过风力机叶片的工作分类：1.1.1.1 升力型风力机。升力型垂直轴风力机是利用风力发电机组的翼型的升力来做工，这里通过比较
西藏科技 2021年5期2021-06-22
- 尾缘主动式凹槽-襟翼垂直轴风力机气动性能研究
系分为水平轴和垂直轴风力机[3-4]。与水平轴风力机相比，垂直轴风力机因无需对风、结构简单、制造成本低及噪声小等优点受到更多关注[5-6]。随着单机容量的不断增大，垂直轴风力机在未来风能领域中展现出巨大的潜力[7]。然而，复杂的运行特性极易引发垂直轴风力机叶片流动分离，导致整机气动性能下降，疲劳载荷加剧[8-10]。因此，通过翼型改型或流动控制技术提高垂直轴风力机气动效率尤为重要[11]。现阶段，国内外学者在翼型改型方面已开展大量研究，如开翼缝[12]、采
动力工程学报 2021年6期2021-06-19
- 折叠式H型垂直轴风力机设计与分析
可分为水平轴和垂直轴两种。与水平轴风力机相比，垂直轴风力机具有无需对风偏航、噪声低、制造和维护成本低等优点，是该领域的主要研究方向。垂直轴风力机分为升力型和阻力型两种，与阻力型垂直轴风力机相比，升力型垂直轴风力机主要是利用翼型产生的升力做功，其启动力矩较小、风能利用系数较大、安装简单、结构稳定[1]，主要有Φ型和H型等。目前，针对小型便携式垂直轴风力机的研究较少，但其适用于长期驻扎野外环境的居民和工作者，所以仍然具有较大的需求。相比于其他升力型风力机，H型
可再生能源 2021年5期2021-05-27
- 基于格尼襟翼的多机组垂直轴风力机性能增效研究
93)近年来，垂直轴风力机(Vertical Axis Wind Turbines，VAWTs)以结构简单、制造维护成本低、噪声污染小及可与建筑结合等优势受到学术界广泛关注[1-2]。然而，垂直轴风力机运行时，不同方位角下叶片攻角会发生大幅度周期性变化，极易引发动态失速并与尾流相互作用等问题，导致垂直轴风力机的风能利用率低于水平轴风力机[3]。因此，为了提高垂直轴风力机性能，学者们开展了大量研究，如优化风场布局或采用有效流动控制技术等[4-6]。风电场中水
动力工程学报 2021年5期2021-05-22
- 拉索式垂直轴风力机结构分析
平卧式风力机，垂直轴风力机具有诸多突出优点：如无需风轮定向系统（定向系统的故障率占总量的13%）；其叶片可由等厚散件组装，且表面翼形比水平卧式风力机的螺旋浆式叶片形状简单了很多，大大降低了叶轮制造成本（螺旋浆式叶片成本为整机的1/3）；其发电机组安装位置灵活，可以安装在塔架下部，甚至可由基础来支撑，减少了塔架承载重量，提高了结构的稳定性［1］。但垂直轴风力机叶片不能像水平卧式风力机那样安装在轮毂中，水平卧式风力机叶片处在叶片回转面内，叶片转动产生的离心力使
能源与环境 2021年2期2021-04-30
- 压气喷气式自启动垂直轴风力机设计与气动性能研究
气喷气式自启动垂直轴风力机设计与气动性能研究邢林春，冯成德（四川大学 机械工程学院，四川 成都 610065）本文主要致力于改进升力型垂直轴风力机的自启动问题，同时保持较高的风能利用率。常见的升力型垂直轴风力机启动方法主要是用阻力型叶片带动升力型叶片转动，但是升力型的叶轮启动后高速转动时，阻力型叶轮对升力型叶轮的旋转会产生干扰，降低整体风力机对风能的利用效率。本文研究了一种压气喷气式升阻组合型垂直轴风力机启动装置，同时对风力机的叶轮进行了优化，在改进垂直轴
机械 2021年2期2021-04-02
- 一种新型的垂直轴风力机聚风装置
30205小型垂直轴风力机具有可靠性高、维修保养方便、风能利用率较高、气动噪音小等优点［1-2］。因此垂直轴风力机的研究与应用一致受到很多研究人员的重视，各种结构的垂直轴风力机不断涌现［3-4］。为了提高垂直轴风力机的风能利用率，不少研究将重点放在叶片结构的改进上，其研究途径之一就是将升力型与阻力型叶片结合，如顾荣蓉等［5］提出了一种新型升阻互补型垂直轴风力机，采用CFD 法分析了利用该翼型制成的端部封闭和不封闭的两种垂直轴风力机的气动特性；曲建俊等［6］
武汉工程大学学报 2021年1期2021-02-27
- 一种曲面百叶窗式垂直轴风力发电机设计＊
中之重。其中，垂直轴风力发电机由于发电效率相比于水平轴风机较低，目前还没有进行商业化。曲面百叶窗式垂直轴风力发电机能够减小风机的启动阻力，提升风机发电效率。1 百叶窗式结构及其应用1.1 百叶窗的历史百叶窗即窗子的一种样式，发源于中国。在我国的古代的房屋中，有直条的叫直棂窗，还有横条的叫卧棂窗。在战国到汉代中的各个朝代之间都有使用。在现代，百叶窗是由美国人约翰·汉普森（John Hampson）创造的。通过各个时期百叶窗的发展来看，水平式的百叶窗为百叶窗的
汽车实用技术 2020年23期2020-12-23
- 涡流发生器布置位置对小型垂直轴风力机气动性能的影响
(HAWT)与垂直轴风力机(VAWT)。垂直轴风力机以其结构简单、无需对风、不需要偏航机构等优点逐渐受到人们的青睐[1]。然而由于VAWT流场结构比HAWT的更加复杂，属于典型的大分离非定常流动，这导致VAWT的整体性能难以提升，尤其是风能利用率较低[2-5]，当前垂直轴风力机实际风能利用率为33%～35%，远低于理论值64%[5]，使得垂直轴风力机的大型化和商业化发展和应用受到了较大阻碍[6-7]。针对垂直轴风力机风能利用率低的问题，各国专家学者在改进风
中南大学学报（自然科学版） 2020年9期2020-10-31
- 垂直轴小型风力发电机设计
式分为水平轴和垂直轴两种[3]。水平轴风力发电机体型大，需安装在地势较高、风力较强的偏远地区；垂直轴风力发电机体型较小，且易于维修、检修和控制，可以安装在低地势地区和城市中间，但其发电效率较低、自启较难[4-5]。提出了一种垂直轴小型风力发电机结构，并综合考虑了其自启、电量存储等问题。1 国内风力发电机应用情况国内使用的风力发电一般有以下几种情况：一是家用。这种发电机可以单独操作，使用电池，直流输出或交流输出，容量100～300 w，可以满足家用电器如照明
黑龙江科学 2020年20期2020-10-17
- 垂直轴风力机尾缘开裂襟翼气动性能及其偏转角调节规律
水平轴风力机和垂直轴风力机。垂直轴风力机以无需偏航系统、结构简单等优点越来越受到青睐，然而，垂直轴风力机在旋转过程中，由于上风区叶片的干扰，下风区流场出现紊乱，引起垂直轴风力机的整体性能下降，尤其是风能利用率降低[1-3]。当前垂直轴风力机实际风能利用率为33%～35%，远低于理论值64%[4]，阻碍了垂直轴风力机的大型化和商业化发展[5-6]。针对风力机风能利用率低的问题，学者们大量研究改进翼型、优化风力机结构和局部流动控制[7-9]等方法。20 世纪7
中南大学学报（自然科学版） 2020年4期2020-06-04
- 考虑攻角范围的垂直轴风力机叶片翼型优化设计
考虑攻角范围的垂直轴风力机叶片翼型优化设计汪 泉，甘 笛，杨书益，王环均（湖北工业大学机械工程学院，武汉 430068）为解决目前垂直轴风力机叶片翼型都是在单一攻角下进行设计而忽略运行时叶片攻角变化范围大的问题，该研究提出一定攻角范围下垂直轴风力机叶片翼型廓线优化方法。首先采用类函数与B样条函数相结合的方法来表征翼型气动外形，以一定攻角范围下的切向力系数之和作为叶片翼型优化的目标函数。进一步利用粒子群算法和翼型气动性能预测软件RFOIL对H型垂直轴风力机叶
农业工程学报 2020年24期2020-03-05
- 变桨距提高升力型垂直轴风力机性能研究综述
轴风力发电机和垂直轴风力发电机两类。图1为传统风力机的分类。图1(a)中水平轴风力发电机的旋转轴与来流风向平行，转速高，最大风能利用率可达50%，是当今风电市场上的主流机型。然而，水平轴风力机风轮直径较大，重心高，对塔柱和地基的强度要求高。此外，水平轴风力机还需借助尾翼或者偏航系统来使风轮可随风向的改变而转动，因而整体结构相对复杂，造价较高［4］。垂直轴风力机的旋转轴与来流风向垂直，根据工作原理不同又可分为两类：升力型垂直轴风机[图1(b)]和阻力型垂直轴
能源研究与信息 2020年4期2020-02-19
- 一种简易高效的风车系统
风轮壳、尾翼、垂直轴、支架和发电设备;风轮外包风轮壳，风能或水能直接在风叶面上产生正压力，使风叶带动垂直轴水平旋转，带动发电设备产生电能。此款风车有风能资源利用充分、设计简单便于实施、制造成本低、应用领域广泛，市场前景广阔的优点。关键词：风车系统;风轮壳;垂直轴;简易高效一种简易高效的风车系统，包括风轮、风轮壳、尾翼、垂直轴、支架和发电设备;风轮为贝壳型水平设置，外包风轮壳，风能或水能直接在风叶面上产生正压力，使风叶带动垂直轴水平旋转，带动发电设备产生电能
科技风 2020年1期2020-02-03
- H型垂直轴风力机变桨机理研究进展
装角度可以分为垂直轴风力发电机(VAWT)和水平轴风力发电机(HAWT)，与水平轴风力机相比，垂直轴风力机有无需对风装置、易于安装且便于维修等优点，尤其对于H 型垂直轴风力机来说，其叶片采用等截面结构，更适用于采用计算流体力学方法得到更精确的结论；同时，H型垂直轴风力机噪声小，比水平轴风力机拥有更广的应用范围，具有更高的商业使用价值。然而，现有的商业化H 型垂直轴风力发电机的风能利用率仅在30%～35%之间，远未达到其理论最大风能利用率64%[2]，且存在
中南大学学报（自然科学版） 2019年10期2019-11-14
- 实度与转动惯量对垂直轴风力机性能的耦合影响
度与转动惯量对垂直轴风力机性能的耦合影响王旱祥，马文龙，于洪栋，张金玲，姚明建，张立军(中国石油大学(华东) 机电工程学院，山东 青岛，266580)当垂直轴风力机结构参数变化时，其实度和转动惯量均随之变化，进而耦合影响风力机性能。为此，以 200 W垂直轴风力机为研究对象，提出含转动惯量的CFD动态仿真模型，基于湍流模型实验确定使用RNG−湍流模型，分别对不同叶片数、风机半径、叶片弦长的垂直轴风力机进行仿真，通过垂直轴风力机启动时间判断其启动性能，采用运
中南大学学报（自然科学版） 2019年5期2019-06-13
- 侧卧状态下人体垂直轴向感知距离实验
侧卧状态下人体垂直轴向感知距离实验高靖，牛欢，孟子厚(中国传媒大学传播声学研究所，北京 100024)为了探讨人体侧卧状态下垂直轴向距离感知的规律，在消声室中进行了听音实验，并将其和仰卧状态下的实验数据进行对比分析。结果表明，侧卧状态下垂直轴向距离感知与信号频率及信号种类相关。在人体下方的距离感知中，纯音信号的距离感知趋势和窄带信号的距离感知趋势大体相同，在人体上方的距离感知中，窄带信号的距离感知趋势较纯音信号的距离感知趋势有一定的提升。侧卧；垂直轴向；距
声学技术 2018年6期2019-01-10
- 动态失速下H型垂直轴风力机实时变桨控制规律
动态失速下H型垂直轴风力机实时变桨控制规律张立军1，马东辰1，赵昕辉1，米玉霞1，张松2，王旱祥1，姜浩1(1. 中国石油大学(华东) 机电工程学院，山东 青岛，266580；2. 中国石油大学(华东) 化学工程学院，山东 青岛，266580)针对垂直轴风力机风能利用率低、自启动能力弱的问题，以1 kW H型垂直轴风力机为研究对象，通过对比美国Sandia国家实验室动态失速下测得的风力机实验结果与风洞静态实验结果，分析动态失速对桨距角调节的影响规律；以风轮
中南大学学报（自然科学版） 2018年10期2018-11-13
- “风光秀”电池船风力发电系统设计
系统，考虑采用垂直轴式风力发电机，将捕获风能转换为电能给辅助设备供电或储存于储能单元中备用。武汉理工大学自主研发的电池船“风光秀”号见图1。1 风力发电机选型及安装风力发电系统通过风力发电机将风轮捕获到的风能转化为机械能，再经过传动装置将机械能传递给永磁无刷三相同步发电机(permanent magnet synchronous generator, PMSG)，发电机再将机械能转化为电能[2]。输出的三相交流电通过控制器转化为直流电，既可以给储能单元充电
船海工程 2018年5期2018-11-01
- 垂直轴风力发电机的创新设计应用
03)1 传统垂直轴风力发电机的缺陷风能作为一种可再生、无污染的新能源，既节能减排、节约环保又无后期大量电费支出，因而被广泛应用。小型微风发电机由于性价比高，所以能够走进千家万户；还可与太阳能资源进行互补，并在短时间内收回投资。垂直轴风力发电机由于结构的新颖性受到用户青睐，在公园、景区被大量采用。目前，国内传统垂直轴风力发电机叶片安装普遍采用悬臂式长轴结构，如图1 所示。图1 传统垂直轴风力发电机结构但是，这种传统垂直轴风力发电机存在以下的技术问题及缺点。
建筑科技 2018年2期2018-10-25
- 小型H型垂直轴风力机变桨机构的优化设计与试验
新阶段[2]。垂直轴风力机以其无需对风、易于安装等优点,越来越受到人们的关注,但其风能利用率较低,目前垂直轴风力机的风能利用率仅为30%～35%,而利用双致动盘理论得出的垂直轴风力机的最大风能利用率高达64%[3],因此垂直轴风力机仍有较大改进空间。目前,对于提高垂直轴风力机风能利用率的方法尚处于研究阶段。姬俊锋等利用正交设计方法,给出了特定条件下遮蔽-增速板安装角及其安装位置半径等参数的最佳值,并通过数值仿真得出带遮蔽-增速板的H型风力机可以高效合理地收
西安交通大学学报 2018年3期2018-04-18
- 垂直轴风力发电机主轴结构优化设计
水平轴风力机和垂直轴风力机两大类，垂直轴风力机的设计与研究相对比较滞后[2]。垂直轴风力发电机具有结构简单、能捕获任意方向风能等众多优点[3]，是近年来在内陆和近城区大力研发的一种风力发电机。以该课题组自主设计的垂直轴风力发电机主轴为研究对象。详细分析了主轴的结构和受力情况，尤其是风机所受的风载荷，使用ANSYS的Workbench模块建立垂直轴风力发电机主轴的有限元模型[4]。运用目标驱动优化设计模块以主轴的强度和刚度为约束条件，以主轴的体积为目标函数，
机械设计与制造 2018年2期2018-03-05
- 垂直轴潮流能水轮机设计及水动力性能分析
410000)垂直轴潮流能水轮机设计及水动力性能分析邹淑云1，黄杨成2，刘 忠1(1.长沙理工大学能源与动力工程学院，湖南 长沙 410114；2.华能湖南清洁能源分公司，湖南 长沙 410000)为了对比不同结构形式的垂直轴潮流能水轮机的水动力性能，对三叶片-单列叶片式与六叶片-双列叶片式垂直轴型水轮机进行结构参数设计，采用CFD软件对处于特殊旋转角下的单列叶片式和双列叶片式垂直轴潮流能水轮机进行了2D流场计算，并对压力云图和流速场图进行了对比分析。结果
分布式能源 2017年6期2017-12-26
- 升力型垂直轴风力机相互作用研究
0093升力型垂直轴风力机相互作用研究张周周 陈 建 徐洪涛 刘鹏玮上海理工大学能源与动力工程学院，上海，200093为了研究两个垂直轴风力发电机之间的相互影响，采用非定常流体动力学数值计算方法，研究了不同间距下两台垂直轴风力机的运行状况，分析了1/3旋转周期内、不同相位角的情况下，两叶轮周边的压力场和涡量场。结果表明：叶轮1的非定常尾流会影响处于其尾流区的叶轮2的压力场及涡量场，因此，叶轮1对叶轮2的影响随着叶轮间距的增大而逐渐减弱；当间距到达6D(D为
中国机械工程 2017年21期2017-11-15
- 双层垂直轴水轮机性能计算的当量密实度法
0001)双层垂直轴水轮机性能计算的当量密实度法张之阳，孙科，张亮，马庆位，李炳强(哈尔滨工程大学 船舶工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001)为解决流管模型在双层垂直轴水轮机性能计算中的数值发散问题，提出了一种流管模型的修正方法——当量密实度法。当量密实度法将双层垂直轴叶轮的计算与单层垂直轴叶轮的计算进行类比，将双层叶轮变换成为单层叶轮，减少了流管模型的计算盘面数，从而避免了数值发散问题。先利用某型单层垂直轴水轮机的实验数据和CFD(computatio
哈尔滨工程大学学报 2017年8期2017-09-03
- 垂直轴风力机直驱热泵压缩机匹配特性研究
汪建文，钟晓晖垂直轴风力机直驱热泵压缩机匹配特性研究赵斌1,2，马海鹏1,2，汪建文2，钟晓晖1（1.华北理工大学冶金与能源学院，河北唐山063210； 2.风能太阳能利用技术教育部重点实验室（内蒙古工业大学），呼和浩特010051）风能供热是多风寒冷地区，减少雾霾有效途径之一。针对垂直轴风力机直驱热泵压缩机系统，分析300 W垂直轴风力机输出和开启式涡旋压缩机输入扭矩及功率特性，研究不同风速下垂直轴风力机与开启式涡旋压缩机特殊匹配特性。根据效率理论分析匹
东北农业大学学报 2017年6期2017-07-10
- 直线翼垂直轴风力机气动特性研究综述
30)直线翼垂直轴风力机气动特性研究综述李 岩1,2,*, 郑玉芳1, 赵守阳1, 冯 放3,2, 李建业1, 王农祥1, 白荣彬1(1.东北农业大学 工程学院, 黑龙江 哈尔滨 150030;2.寒地农业可再生资源利用技术与装备黑龙江省重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150030;3.东北农业大学 理学院, 黑龙江 哈尔滨 150030)直线翼垂直轴风力机是当前升力型垂直轴风力机的典型代表，凭借着无需对风、结构简单、造型独特等优点在中小型风能利用领域受到
空气动力学学报 2017年3期2017-07-03
- 一种垂直轴风力发电机旋转同步机构研究
试验研究·一种垂直轴风力发电机旋转同步机构研究王士柏1，胡立强2，刘洪正1，栾凤奎3，胡兆阳4，张国栋5（1.国网山东省电力公司电力科学研究院，山东济南250003；2.国能风力发电有限公司，北京101200；3.国家电网公司，北京100002；4.天津大学电气自动化与信息工程学院，天津300072；5.山东中实易通集团有限公司，山东济南250003）提出一种垂直轴风力发电机支撑轮旋转同步机构的设计方法，该方法适用于垂直轴风力发电机风轮通过两个或两个以上的
山东电力技术 2017年5期2017-06-05
- 叶片失速延迟控制垂直轴风力机气动性能
片失速延迟控制垂直轴风力机气动性能高 强1，蔡 新1,2，潘 盼1，郭兴文1，舒 超1(1.河海大学力学与材料学院，江苏南京，210098； 2.河海大学水利水电学院，江苏南京，210098)以麦克马斯特大学H型垂直轴风力机为基础，在叶片上加设射流管，设计一种叶片失速延迟控制垂直轴风力机。基于CFD方法计算典型工况下叶片失速延迟控制垂直轴风力机的功率，分析风场的涡强和风速分布特性。研究结果表明：在相同几何尺寸和工况下叶片失速延迟控制风力机的风能利用系数比麦
中南大学学报（自然科学版） 2017年3期2017-05-19
- y+值对垂直轴风力机气动特性计算结果的影响
30)y+值对垂直轴风力机气动特性计算结果的影响梅 毅1, 曲建俊2, 李 岩3(1.中国电力工程顾问集团 华北电力设计院有限公司，北京 100120；2.哈尔滨工业大学 机电工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001；3.东北农业大学 工程学院，黑龙江 哈尔滨 150030)通过改变第一层网格到叶片壁面的距离来获得不同的壁面参数y+值，结合SSTk-ω湍流模型，采用CFD方法计算了垂直轴风力机在多个尖速比下的功率系数，将模拟值与风洞实验值比较并分析模拟误差产
电力科学与工程 2017年4期2017-05-18
- 一种小型H型垂直轴潮流能发电机的设计方法
提供了一种小型垂直轴发电系统的设计方法，采用H型立轴式的基本结构，结构简单、无需换向机构、安装方便、发电快、价格低廉、环境破坏性小，适于满足小岛和渔船上居民的照明用电或应急照明的需求。关键词：海洋能源；垂直轴；潮流能；发电系统中图分类号：X382 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2016）12-0061-021 引言目前全球，尤其是新兴市场国家的经济持续快速的发展，对能源的需求越来越大。面对能源短缺和环境污染的情况，可再生能源的开发和利用已渐
中国水运 2016年12期2017-02-21
- 民机舱门垂直轴传动机构参数化设计方法
0)民机舱门垂直轴传动机构参数化设计方法马 岩 李忠霖 / MA Yan LI Zhonglin(中航沈飞民用飞机有限责任公司，沈阳 110000)引入了一种新型垂直轴传动机构，该机构首次被应用于民用飞机舱门设计中，具有一定的先进性。介绍了其基本构型、传动原理及在舱门上的典型应用。深入分析了其机构特性，并依据解析几何的方法推导出该机构输入输出角度计算公式，从而得出了该机构的参数化设计方法。垂直轴传动；解析法；输入角度；输出角度0 引言对于民用飞机舱门设计
民用飞机设计与研究 2016年3期2016-12-12
- 三叶片垂直轴水轮机自启动性能数值计算
尔滨)三叶片垂直轴水轮机自启动性能数值计算孙 科，张 亮，何环宇(哈尔滨工程大学 船舶工程学院，150001 哈尔滨)为寻求固定偏角垂直轴水轮机的启动性能规律，应用CFX流体-刚体耦合运动求解方法实现了垂直轴潮流能水轮机自启动过程的瞬态数值模拟，结合静态启动力矩系数的计算结果，分析在不同初始方位角下水轮机的启动时间以及角速度的稳定情况.研究结果表明:对于三叶片固定偏角垂直轴水轮机而言，方位角在60°～130°范围内启动性能较好，但在90°位置静态力矩会出
哈尔滨工业大学学报 2016年4期2016-12-01
- 垂直轴风轮性能检测试验台
71003)垂直轴风轮性能检测试验台李根生a,b，杨宗霄a,b，宋磊a,c(河南科技大学 a.低风速风电技术河南省工程实验室；b.车辆与交通工程学院；c.机电工程学院，河南 洛阳 471003)为了提高垂直轴风轮试验数据的测控精度及其自动化水平，针对垂直轴风轮性能检测研发了一套试验系统，系统由风轮支撑调整子系统、信号采集与分析子系统和加载子系统3部分构成。对每个子系统进行了分析、计算和设计。以Savonius型风轮样机为测试对象，在风速从5 m/s至25
河南科技大学学报(自然科学版) 2016年6期2016-09-22
- 圆台型聚风罩对垂直轴风力机起动性的影响
圆台型聚风罩对垂直轴风力机起动性的影响李岩1，唐静1，田川公太朗2，冯放3 （1.东北农业大学工程学院，哈尔滨150030；2.日本鸟取大学地域学部，日本鸟取6808552；3.东北农业大学理学院，哈尔滨 150030）为提高直线翼垂直轴风力机自起动性能，设计可安装在风轮上下两端圆台型聚风罩，收集更大面积来流提高来流风速。针对聚风罩高度、倾角及距风轮距离等主要结构参数作二次正交旋转组合设计，利用三维数值模拟方法计算不同聚风罩结构参数条件下风力机起动力矩，对
东北农业大学学报 2016年4期2016-09-21
- 垂直轴风电机组模型制作与研究*
志强，徐庆坤垂直轴风电机组模型制作与研究*文 | 杜志强，徐庆坤由于H型垂直轴风电机组的特性，因此它的应用方式、应用领域发生了改变。水平轴风电机组由于噪声、对风向等问题，要么用于风电场，要么用于边远地区解决无电问题，这些应用场合都远离城市中心区域。并且，在现代化能源紧缺的趋势下，新能源的多方面发展越来越重要，如今的风电机组以水平轴为主，以大型发电厂规模发展建设，并且极大地受到地区风能资源条件的限制。然而垂直轴风电机组恰好能填补这些自然条件缺陷，并且可接地
风能 2016年2期2016-06-20
- 高速五轴加工中心垂直轴闭环平衡系统设计
速五轴加工中心垂直轴闭环平衡系统设计苌晓兵①汤家荣①赖立迅②(①常州机电职业技术学院，江苏 常州 213164；②常州创胜特尔数控机床设备有限公司，江苏 常州 213164)以TOM-HV1060门式五轴高速精密加工中心垂直轴平衡系统为例，介绍了一种垂直轴闭环平衡系统，提高了高速高精机床垂直轴运动平稳性和快速响应性。垂直轴；闭环平衡系统；设计；高速高精在数控机床设计制造时，大中型数控机床垂直轴均需配备平衡装置，以消除垂直运动部件自重对垂直轴运动平稳性和响应
制造技术与机床 2016年9期2016-03-21
- 基于LabVIEW和ZigBee的垂直轴风力机无线监测系统
ZigBee的垂直轴风力机无线监测系统曹艳华1，曹阳1，2，吴国庆1，2，时玉娟1，李巧梅1（1.南通大学机械工程学院，江苏 南通 226019；2.江苏省风能应用技术工程中心，江苏 南通 226019）风力机监测系统对风力发电机的研究应用具有重要意义。针对目前垂直轴风力机（vertical axis wind turbine，VAWT）监测系统发展不够成熟的问题，设计一种基于ZigBee无线通信技术的垂直轴风力机在线监测系统，并基于LabVIEW虚拟仪器
中国测试 2015年12期2015-12-14
- 带副翼垂直轴风力机的一种控制策略
轴风力机相比，垂直轴风力机可捕获来自任意方向的来流风，因此不需要复杂的偏航装置，结构设计简单，成本低［1］，且垂直轴风力机可地面安装，便于维修、检修和控制，其结构具有固有优势，适应环境能力强［2－3］.由于垂直轴风力机的结构特点，其建造高度较低，不仅不影响景观而且可抵御恶劣环境［4］，但目前，垂直轴风力机却没有像水平轴风力机那样大规模的商业化，主要原因是其难以自启动，难以控制失速（即易失速），加工工艺不成熟以及风能利用率低［5］.垂直轴风力机的流场特点有：
动力工程学报 2015年12期2015-06-06
- H型垂直轴风力发电机变桨控制策略研究
024)H型垂直轴风力发电机变桨控制策略研究吴祥辉，刘立群，赵晓博，刘 晓，董雅睿(太原科技大学电子信息工程学院，太原 030024)针对垂直轴风力发电机自启动能力差和风能利用效率低的问题，提出了自动变桨控制策略，并搭建了H型垂直轴风力发电机实验平台。基于叶素理论对叶片进行分析，得出了叶尖速比λ自动变桨；H型垂直轴风力发电机；叶素理论风力发电机是风能利用的主要设备，风力发电机有两种基本形式：水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机。其中，水平轴风力发电机以风能
太原科技大学学报 2015年6期2015-05-11
- 一种可抗台风的垂直轴风力机设计
一种可抗台风的垂直轴风力机设计曹 政(江苏省海安高级中学，江苏 海安 226600)提出了一种可抗台风的垂直轴风力机，叶片可以根据风速大小自行向内折叠一定角度，使得风力机转速下降，输出功率基本保持不变，达到抗台风的目的。设计了垂直轴风力机的整体结构，分析了垂直轴风力机抗台风的工作原理，阐述了可抗台风的垂直轴风力机工作过程。垂直轴风力机；叶片；抗台风0 引 言开发利用风能可在一定程度上有效解决能源危机。水平轴风力发电机商业化时间较早，但这种风力机的技术构成复
应用能源技术 2015年12期2015-05-04
- 并网垂直轴风力发电机组的大型化技术研究
0051)并网垂直轴风力发电机组的大型化技术研究宁德正 朱向东(云南省电力设计院,云南昆明 650051)本文分析了垂直轴风力发电机组发展缓慢的原因,介绍了垂直轴风电机组的优势,给出了垂直轴风力发电机组的分析与建议,伴随着现代计算流体力学的发展和3d打印技术的突破,并网型垂直轴风力发电机组大型化指日可待。垂直轴风电机组 水平轴风电机组 大型化 H型风机根据风力发电机传动轴的方向,风力发电机分为水平轴和垂直轴两类,特别自1980年起,水平轴风力发电机组的叶轮
中国科技纵横 2014年19期2014-12-08
- 西门子840D SL 系统垂直轴抱闸的双路控制
和应用过程中，垂直轴的抱闸控制一直是设计中安全性要求最高的部分。引入一种更加安全的设计思路当然也是刻不容缓。什么是抱闸控制?在数控机床中，为了锁住与伺服电动机相连的垂直轴的运动，防止机床垂直轴下滑，须对伺服电动机或减速机进行抱闸控制。本文将从多方面分析入手，介绍一种比较有效的控制方法，实现更安全可靠的抱闸控制。本文主要以我公司生产的重大型机床设备应用的西门子840D SL 系统为例予以说明，其他产品的抱闸控制方法可参考其进行。抱闸的控制原理:当制动器线圈通
金属加工(冷加工) 2014年3期2014-12-02
- 基于MATLAB的垂直轴风力机仿真研究
MATLAB的垂直轴风力机仿真研究杨瑞1,2, 李金龙1, 夏巍巍1, 李丹丹1(1.兰州理工大学能源与动力工程学院, 兰州730050; 2.甘肃省风力机工程技术研究中心, 兰州730050)为了描述垂直轴风力机的输出特性，对垂直轴风力机运行风况、传动系统以及转速控制系统在MATLAB/SIMULINK模块中进行建模。以5 kW垂直轴风力机为例，运用双向多流管模型得到该风力机不同叶尖速比下的功率系数，并将数据导入MATLAB并运用曲线拟合工具箱得到该5
四川轻化工大学学报(自然科学版) 2014年6期2014-08-18
- 垂直轴风力发电机的发展历史及现状
水平轴风力机和垂直轴风力机，各大科研机构和高校院所对于水平轴风力机的研究起步较早，研究成果也较多，是目前商业化程度高和技术较成熟的一种风力机，占整个风力发电机市场的97%。由于人们起初对于垂直轴风力机的认识不足，认为垂直轴风力机的尖速比不可能大于1、风能利用率低等缺点，致使垂直轴风力机长期得不到发展。随着计算流体力学的发展，实践证明垂直轴升力型风轮的尖速比可以大于1。相关研究表明，达里厄H型（Darrieus）风力机的尖速比可以达到6或更高，空气动力性能十
机械工程师 2014年2期2014-04-21
- 新型垂直轴风力发电机的关键技术探讨
6580)新型垂直轴风力发电机的关键技术探讨张立军1，孙明刚2(1.中国石油大学 (华东)机电工程学院，山东青岛 266580; 2.青岛经济技术开发区泰合海浪能研究中心，山东青岛 266580)简要叙述了目前垂直轴风力发电机的特点，并对目前常用垂直轴风力发电机结构中风轮、传动机构、塔架等重要部件的技术现状进行了分析与介绍。在此基础上，指出了目前垂直轴风力发电机存在的重要技术问题，并针对性地提出了相关建议。风能;垂直轴风力发电机;传动机构;塔架风能作为绿色
机床与液压 2014年8期2014-03-09
- 垂直轴风力发电机技术综述及研究进展
水平轴风力机和垂直轴风力机。水平轴风力机技术成熟，其启动力矩大，启动风速低，能量转换效率高，但其应用主要限于并网发电中。与水平轴风力机相比，垂直轴风力机的主要优势在于不需要偏航系统，设计得到显著简化，另外垂直轴风力机的叶片是以简支梁或多跨连续梁的力学模型架设在风力机转子上的，这和水平轴风力机用碳纤维增强树脂在非常严格的条件下制造出来的叶片材料相比，材质上的要求和制造难度降低了，完全可以实现国产化。此外，垂直轴风力机的发电机和变速箱均安装在地面，便于维护［1
中国机械工程 2013年5期2013-12-05
- 垂直轴风光互补照明装置
独立电源系统。垂直轴风光互补照明装置主要由垂直轴风力发电机、太阳能电池板、风光互补控制器、蓄电池及照明设备构成。一、垂直轴风力发电机图1 H型垂直轴风力发电机通常我们看到的水平轴风力发电机的转动轴与风向平行，启动难和需要高风速运转的，且它为单向迎风，风能浪费严重。垂直轴风力发电机的转动轴与风向垂直，在结构上与水平轴风机截然不同，它可以接受360度方位任何方向的来风，能更好地适应外界风向变化，且运行时噪音小。本装置采用H型垂直轴风力发电机，如图1所示。风轮由
中国新技术新产品 2013年21期2013-09-07
- 垂直轴风力机翼型动态气动性能研究*
35)1 引言垂直轴风力机具有叶片疲劳载荷小，结构重心低稳定性能好，制造及安装简单等优势［1］;但也存在着启动性能差，难以有效摆脱动态时速效应影响等劣势。通常垂直轴风力机采用对称翼型作为其叶片的基础造型。但由于垂直轴风力机运行时复杂的气动特性，笔者提出了应用于垂直轴风力机的两段式翼型，参考NACA0012翼型，结合气动以及结构性能，初步建立了两段式翼型的主要几何参数。以CFD数值计算为实验平台，给出了两段式翼型应用于垂直轴风力机的动态气动性能。2 模型及计
机械研究与应用 2013年3期2013-06-28
- 垂直轴风电机组专利技术现状及发展趋势
机组，另一类是垂直轴风电机组[3]。本文通过对垂直轴风电机组专利申请数据的收集、整理、比较和分析，总结垂直轴风电机组专利技术的特点、现状和发展趋势，以期为我国垂直轴风电机组专利技术的进一步发展提供情报支持和指导，同时也为我国政府和企业的宏观规划提供参考信息。1 检索策略和检索范围垂直轴风电机组技术出现较早，在IPC分类领域中拥有明确的分类位置，即F03D3/00分类号及其下位组F03D3/02、F03D3/04、F03D3/06，因此在检索时主要使用分类号
风能 2013年5期2013-03-02
- 不同对称翼型H型风力机气动性能数值模拟研究
同分为水平轴与垂直轴风力机．垂直轴风力机以其结构简单，造价低，安全性高，噪声小等优点，成为近些年的相关领域的主要研究方向．国内学者对于这方面的研究起步较晚，而且大多集中于相对简单的H型垂直轴风力机［1］．目前，对H型垂直轴风力机的研究集中在叶片结构设计及风轮气动性能分析2个方面．叶片的结构设计主要是通过修型或添加加强筋对现有的翼型进行改进；风轮的气动性能分析主要基于结构参数的调整．垂直轴风力机的结构参数包括叶片安装角、翼型、安装半径、叶片弦长等．不同的结构
武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2013年6期2013-01-18
- 垂直轴风轮机叶片气动特性模拟与分析
.然而，随着对垂直轴风力机研究的深入，其优势也逐渐突显出来.相对于水平轴风力机来说，垂直轴风力机具有低速性能好、噪声低、对环境破环小、结构简单、成本低廉等优点［1］.因此，对其发电功率的精确计算、风能利用评价以及风力机结构的研究，可以为其它复杂垂直轴风力机的研究、设计奠定良好的基础.随着计算流体力学的发展，CFD技术在工程上得到了大规模的应用，采用CFD软件已能快速准确模拟H型垂直轴风力机外部流场的非定常流动，同时能获得各叶片力、扭矩等［2－3］.采用CF
三峡大学学报(自然科学版) 2012年6期2012-10-21
- H型垂直轴风力机设计参数分析研究
0130)H型垂直轴风力机设计参数分析研究马元威1刘莉娜2李练兵2(中海油天津化工研究设计院1，天津 300130;河北工业大学控制科学与工程学院2，天津 300130)采用多流管理论模型对风光能源复合发电装置项目中H型垂直轴风机参数进行优化设计，在多流管理论基础上建立模型并用Matlab软件进行计算、仿真。分析了H型垂直轴风力机叶片在旋转过程中不同叶尖速比时攻角的变化情况，以及叶尖速比、密实度对风力机风能利用系数的影响。通过各个参数大小的变化对功率系数的
自动化仪表 2012年8期2012-02-03
- 国家自然科学基金青年科学基金项目《结冰对直线翼垂直轴风力机空气动力特性影响的研究》通过验收
《结冰对直线翼垂直轴风力机空气动力特性影响的研究》通过验收。以我国高寒地区的风能资源条件为对象，利用计算流体力学的方法，运用二维不可压缩粘性时均N-S方程，对采用NACA系列对称翼型的直线翼垂直轴风力机，这种在当前国际上受到普遍关注但在我国尚未充分开展研究的风力机进行翼型前缘结冰的数值模拟计算，探明我国高寒地区气象条件下的的风力机结冰机理。同时，在常规的风洞实验中加入可控低温环境装置，提供结冰环境，实际测试结冰对该种风力机的升阻力，最高出力与尖速比的关系，
东北农业大学学报 2011年1期2011-03-31
- 气流绕流对某科技馆屋顶垂直轴风力机运行的影响
西两侧安装两台垂直轴风力发电机,在试运行检测时发现,当风速为2～4 m/s,风向为东北风时,东侧的垂直轴风力机能够正常运行,而西侧的垂直轴风力机基本不能运行。为了分析造成这种情况的原因以便采取有效措施进行改进,本文应用CFD[1]方法,对气流进行了模拟。模拟工作沿科技馆8个方向来流,每个方向来流取三个不同风速(2m/s,5 m/s,10m/s),然后根据计算结果分析屋顶气流流动情况。1 计算模型和网格处理用UG软件建立科技馆屋顶和垂直轴风力机的三维模型,如
电力与能源 2010年5期2010-04-12