1、葉片是風(fēng)力機(jī)的重要零件，在風(fēng)力機(jī)發(fā)電中占有很重要的地位，葉片的設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)優(yōu)化是提高風(fēng)力機(jī)風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率的關(guān)鍵。本課題以湘電集團(tuán)橫向課題《TFYD5000-15273KW3000V永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)械計(jì)算》為背景，針對(duì)湘潭瑞邦機(jī)電公司橫向開發(fā)項(xiàng)目《小型風(fēng)力機(jī)的設(shè)計(jì)與制造》，結(jié)合空氣動(dòng)力學(xué)相關(guān)理論，利用有限元分析等方法對(duì)2KW小型風(fēng)力機(jī)葉片設(shè)計(jì)及優(yōu)化進(jìn)行研究。本課題主要研究工作如下:
　　1.基于空氣動(dòng)力學(xué)相關(guān)理論，根據(jù)葛勞窩理論設(shè)計(jì)模型

2、，確定選用FX63-100翼型，應(yīng)用MATLAB軟件計(jì)算沿葉展方向各葉素截面的扭角和弦長;通過Profili軟件得到的葉片翼型原始數(shù)據(jù)，然后由EXCEL軟件基于點(diǎn)坐標(biāo)變換原理得到葉片的空間葉素截面數(shù)據(jù)，應(yīng)用pro/E軟件建立了葉片的三維實(shí)體模型。
　　2.為設(shè)計(jì)出更符合實(shí)際情況的葉片，對(duì)翼型FX63-100進(jìn)行了改型優(yōu)化，基于彎度不變對(duì)翼型不同位置和方向處的厚度進(jìn)行加厚改型優(yōu)化，基于厚度不變對(duì)FX63-100進(jìn)行了彎度改型優(yōu)化。<

3、br>　　3.出于提高了葉片的加工工藝和改進(jìn)葉片的景觀性，對(duì)新型葉片葉展方向上葉素的扭角和安裝角都進(jìn)行了三次多項(xiàng)式擬合修正，對(duì)優(yōu)化后的新型風(fēng)力機(jī)葉片利用ANSYS軟件進(jìn)行了靜力分析和模態(tài)分析，通過靜力分析驗(yàn)證葉片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理，由模態(tài)分析可獲得葉片的固有頻率并用以分析葉片發(fā)生共振的可能性。
　　4.委托湘潭瑞邦電機(jī)公司制造了原翼型與新翼型葉片樣本，設(shè)計(jì)試制了小型風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)臺(tái)并進(jìn)行了風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，對(duì)比了新翼型與原翼型設(shè)計(jì)的葉片的風(fēng)能利用