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| 随着风能利用在我国的深入推广，风力机的风轮气动性能的预测研究越来越受到重视。为了能比较精确的预测风力机风轮的气动性能，本文利用CFD作为工具，通过求解基于压力修正方法的不可压缩N-S方程来研究水平轴风力机风轮在正常运行情况下气动特性的变化规律及尾流特征。本文研究目标为1.5MW水平轴风力发电机的气动特性，主要内容包涵：阐述了设计风力发电机的基础理论、叶片二维翼型及风力发电机的种类、完成了叶片二维翼型气动特性分析、叶片实体模型建立、叶轮气动特性计算分析、风力机风轮尾部气动特性分析等。本文同时详细介绍了计算流体力学的相关基本理论和基本控制方程，在此基础上首先对风力发电机叶片翼型的气动特性做了模拟计算分析。为了更具体、直接、形象地了解和掌握风力发电机叶片二维翼型的气动特性,使用常用的模拟流体力学平台FLUENT对水平轴风力机叶片常用翼型FFA-W3-211,FFA-W3-301和NACA63-215进行了数值模拟，将模拟计算结果与相关的试验数据比较及分析，验证模拟计算的准确性。有益于掌握叶片二维翼型的气动特点，为今后制造叶片时翼型的选取和叶片二维翼型的设计研发提供必要参考。通过二维翼型数据绘制出翼型平面曲线，再利用大型三维建模平台UG，建立1.5MW风力发电机的叶片实体模型。利用计算流体软件Workbench平台对风力机风轮做气动特性研究的数值计算，并对计算结果分析，得出相关结论，为今后研究水平轴风力机叶片气动特性提供有用资料。 |
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