哈尔滨理工大学学士学位论文哈尔滨理工大学毕业设计题目：垂直轴风机叶片翼型的空气动力分析院、系：建筑工程学院工程力学系姓名：王健指导教师：隗喜斌系主任：李东华2014年6月19日哈尔滨理工大学毕业设计题目：垂直轴风机叶片的空气动力分析院、系：建筑工程学院工程力学系姓名：王健指导教师：隗喜斌系主任：李东华2014年6月19日PAGEI垂直轴风机叶片的空气动力分析摘要随着化石能源的过度消耗以及环境问题，风能越来越受到重视，各国都在努力开发风能资源。近几年我国的风能发电事业有了很大的发展，但我国关于风力发电技术的研究仍远落后于先进国家，尤其是对叶片的研究。本文所研究的是一个应用于H型三叶片垂直轴风力机上的叶片，采用理论分析和数值模拟相结合的方法，主要工作和成果如下:（1）回顾风力发电的研究背景，介绍以往垂直轴风力机的研究工作，并阐述了垂直轴风力机的空气动力学设计理论，给出了垂直轴风力机的流管理论模型，分析了垂直轴风力机的运行状态。（2）应用动量-叶素理论中的双盘多流管模型计算分析了相同雷诺数情况下多种应用较广泛的翼型。由此筛选出了较适合本文设计目标的翼型，并确定了用来进一步验证叶片性能的风轮结构的主要结构参数。（3）利用Gambit软件建模、FLUENT软件进行流场分析，改变雷诺数、攻角和叶片翼型，通过对叶片升力、阻力、升阻比的变化趋势，得出NACA0012，NACA0018，NACA2415，NACA4415四种翼型中最适用于叶片制造的翼型。关键词：垂直轴风机；叶片翼型；气动性能；数值模拟PAGEIIIAerodynamicAnalysisOfVerticalAxisWindTurbineBladesAbstractWithexcessiveconsumptionoffossilenergyandenvironmentalissues,peopleareincreasinglypayattentiontothewindenergy,somecountriesaretryingtodevelopthewindenergyresources.Inrecentyears,China'swindpowerbusinesshasbeengreatlydeveloped,butourresearchonwindpowertechnologyisstillfarbehindtheadvancedcountries,especiallyinthestudyoftheblade.ItisstudiedinthispaperisappliedtothebladesofaH-typethree-bladedverticalaxiswindturbineonthetheoreticalanalysisandnumericalsimulationmethods,themainworkandresultsareasfollows:Reviewofwindpowerresearchbackground,previousresearchworkintroducesaverticalaxiswindturbine,andexpoundedthetheoryofaerodynamicsdesignverticalaxiswindturbine,giventhecurrentadministrationontheverticalaxiswindturbinemodels,analyzestheverticalaxiswindturbineoperation.（2）ItisappliedisMomentum-Doublebladeelementtheoryofmulti-modelanalysisoftheflowtubeatthesameReynoldsnumberairfoilswidervarietyofapplications.Thusscreenedoutmoresuitedtothisarticleairfoildesigngoals,andidentifiedthemainstructuralparametersusedtofurthervalidatetheperformanceofthewindturbinebladestructure.（3)TheuseofGambitsoftwaremodeling,FLUENTsoftwareflowfieldanalysis,changingtheangleofattackvaneairfoilsand,throughtheblades,lift,drag,lift-dragrati