浓缩风能型风力发电机相似模型的功率输出特性对比实验研究

【摘要】： 浓缩风能型风力发电机相似模型Ⅲ的浓缩装置在浓缩风能型风力发电机相似模型Ⅱ的基础上,将扩散管的母线由直线变成圆弧,并且撤销增压圆弧板和减小扩散管的轴向长度。相似模型Ⅲ的浓缩装置重量与相似模型Ⅱ相比减少54.7%。 采用车载法分别对相似模型Ⅱ和相似模型Ⅲ的浓缩装置进行气动特性实验。相似模型Ⅱ浓缩装置和相似模型Ⅲ浓缩装置三个断面的风速增速倍数依次为1.41倍、1.42倍、1.43倍和1.29倍、1.32倍、1.40倍。后者与前者相比,三个断面的风速增速倍数依次降低8.5%、7.0%、2.1%,气流动能增速倍数依次降低23.2%、19.6%、6.2%。 采用车载法分别对相似模型Ⅱ和相似模型Ⅲ进行功率输出特性实验。当负载为电阻,相似模型Ⅲ在自然风速为10.59m/s达到134.1W。当负载为蓄电池,相似模型Ⅲ在自然风速为10.86m/s达到135.3W。 当负载为电阻、发电机达到额定转速时,相似模型Ⅱ和相似模型Ⅲ内叶轮安装处的风速增速倍数分别为1.46倍、1.33倍。后者与前者相比,风速增速倍数降低8.9%,气流动能增加倍数降低24.4%。当负载为蓄电池、发电机达到额定转速时,相似模型Ⅱ和相似模型Ⅲ内叶轮安装处的风速增速倍数分别为1.43倍、1.32倍。后者与前者相比,风速增速倍数降低7.7%,气流动能增加倍数降低21.2%。 【关键词】：浓缩风能型风力发电机 相似模型 气动特性 功率输出特性
【学位授予单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TM315
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 引言8-10
• 1.1 国内外风力发电现状8-9
• 1.2 小型风力发电机发展现状9
• 1.3 浓缩风能型风力发电机的发展现状9
• 1.4 本课题的研究内容与意义9-10
• 1.4.1 本课题的研究内容9-10
• 1.4.2 本课题的研究意义10
• 2 浓缩风能型风力发电机技术研究基础10-13
• 2.1 浓缩风能的理论基础10-12
• 2.2 浓缩风能型风力发电机的技术特点12
• 2.3 本课题的前期研究基础12-13
• 3 浓缩风能型风力发电机相似模型Ⅱ的气动特性和功率特性实验研究13-29
• 3.1 实验模型13-14
• 3.2 相似模型Ⅱ浓缩装置的气动特性实验研究14-22
• 3.2.1 实验内容14
• 3.2.2 实验方案14-17
• 3.2.3 皮托管的工作原理和总压、静压的物理意义17-19
• 3.2.4 温度、大气压力和空气密度19
• 3.2.5 实验仪器19-20
• 3.2.6 实验结果与分析20-22
• 3.3 100W 三相交流永磁发电机的性能实验22-25
• 3.3.1 实验地点22
• 3.3.2 实验方案22-23
• 3.3.3 实验仪器23-24
• 3.3.4 实验结果与分析24-25
• 3.4 相似模型Ⅱ的功率特性实验研究25-29
• 3.4.1 叶轮设计25-26
• 3.4.2 实验方案26
• 3.4.3 实验仪器26-27
• 3.4.4 比恩法27
• 3.4.5 风力发电机功率的修正27-28
• 3.4.6 实验结果与分析28-29
• 4 浓缩风能型风力发电机相似模型Ⅲ的气动特性和功率特性实验研究29-36
• 4.1 实验模型29-30
• 4.2 相似模型Ⅲ浓缩装置的气动特性实验研究30-34
• 4.2.1 实验内容30
• 4.2.2 实验方案30-31
• 4.2.3 实验结果与分析31-33
• 4.2.4 相似模型Ⅱ、Ⅲ浓缩装置内部流速分布比较33-34
• 4.3 相似模型Ⅲ的功率特性实验研究34-36
• 4.3.1 叶轮和发电机的选择34
• 4.3.2 实验方案34-35
• 4.3.3 实验结果与分析35-36
• 4.3.4 相似模型Ⅱ、Ⅲ的功率输出特性比较36
• 5 结论和讨论36-38
• 5.1 结论36-37
• 5.2 讨论37-38
• 致谢38-39
• 参考文献39-42
• 附录42-49
• 作者简介49

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