風(fēng)輪機工程優(yōu)化設(shè)計與分析

摘要：提出利用最佳尖速比及最佳風(fēng)輪利用率來對風(fēng)輪機進行優(yōu)化設(shè)計，并通過實例說明方法的可行性。實例計算表明：使用該優(yōu)化設(shè)計方法可以獲得系統(tǒng)經(jīng)濟技術(shù)性能與系統(tǒng)配置的最優(yōu)解，從而可以得到最滿意的系統(tǒng)設(shè)計方案。

關(guān)鍵詞：風(fēng)輪機 最佳轉(zhuǎn)速 葉尖速比 風(fēng)能利用率

引言

風(fēng)輪機是風(fēng)力發(fā)電的核心元件，對風(fēng)輪機的優(yōu)化設(shè)計可以最大程度地捕捉風(fēng)能，并有效地提高風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的利用效率，效率與風(fēng)力機的進口攻角強度相關(guān)。葉片的進口攻角是一個復(fù)雜的氣動力學(xué)問題，與風(fēng)力機進口風(fēng)速和風(fēng)輪轉(zhuǎn)速有關(guān)。風(fēng)力機效率（即風(fēng)能利用系數(shù)CP）通常表示為葉尖速比 的函數(shù)，隨著速比 的增加，風(fēng)力機的效率CP 的變化有一個最大值，此時的速比稱為最佳速比記做 ，這時對應(yīng)縱坐標(biāo)最大的風(fēng)力機效率稱為最佳效率，記做 。當(dāng)風(fēng)輪機在最佳效率下運行時即可追蹤最大風(fēng)能，獲得最大的能量輸出。

總結(jié)：通過具體實例設(shè)計方案，驗證了利用風(fēng)輪機葉尖速比特性曲線圖選取最佳風(fēng)能利用系數(shù)及最佳尖速比對具體風(fēng)輪機進行優(yōu)化設(shè)計的可行性、實用性、簡潔性。

參考文獻：

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