1、直線翼垂直軸風(fēng)力機(jī)低風(fēng)速下起動(dòng)性差，組合型垂直軸風(fēng)力機(jī)高尖速比下功率系數(shù)低的缺點(diǎn)是制約其發(fā)展的關(guān)鍵，為推動(dòng)小型垂直軸風(fēng)力機(jī)在小型離網(wǎng)型發(fā)電領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用，保證其在牧區(qū)，海島及農(nóng)村能源領(lǐng)域內(nèi)的易用性，該研究設(shè)計(jì)優(yōu)化出一組橢圓葉片Savonius阻力風(fēng)輪，并使其與直線翼垂直軸風(fēng)力機(jī)結(jié)合，保證風(fēng)力機(jī)在低風(fēng)速時(shí)能自起動(dòng)的前提下，使風(fēng)力機(jī)能夠獲取更大的功率系數(shù)。
　　為改善垂直軸風(fēng)力機(jī)性能，該研究主要針對(duì)阻力風(fēng)輪凈重疊比，阻力風(fēng)輪輪廓壓縮比和

2、阻力風(fēng)輪與直線翼垂直軸風(fēng)力機(jī)相對(duì)夾角這三個(gè)參數(shù)進(jìn)行研究。該文所采用研究方法為數(shù)值模擬計(jì)算和風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)。
　　該文首先對(duì)阻力風(fēng)輪凈重疊比進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)和前期實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選取0，0.1，0.175，0.2，0.3這5種凈重疊比進(jìn)行計(jì)算，選取最優(yōu)計(jì)算結(jié)果，在此基礎(chǔ)上對(duì)阻力風(fēng)輪輪廓壓縮比進(jìn)行計(jì)算，參數(shù)設(shè)置9組，在0.8～1.6之間進(jìn)行。通過兩次計(jì)算，確定阻力風(fēng)輪模型參數(shù)，并將該阻力風(fēng)輪與直線翼垂直軸風(fēng)力機(jī)以不同夾角結(jié)合(0°，30

3、°，60°，90°，120°，150°)，探究相對(duì)夾角對(duì)組合型垂直軸風(fēng)力機(jī)功率系數(shù)的影響關(guān)系。
　　為探究阻力風(fēng)輪對(duì)風(fēng)力機(jī)輸出功率特性的影響，該研究在6 m/s，8 m/s和10 m/s三種風(fēng)速下，對(duì)組合型垂直軸風(fēng)力機(jī)和直線翼垂直軸風(fēng)力機(jī)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，并對(duì)風(fēng)力機(jī)流場(chǎng)進(jìn)行了分析，同時(shí)對(duì)風(fēng)力機(jī)模型進(jìn)行風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證數(shù)值計(jì)算的可靠性。
　　為探究阻力風(fēng)輪對(duì)直線翼垂直軸風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)速特性的影響，該研究選取4～10 m/s范圍內(nèi)的7組風(fēng)速

4、，對(duì)組合型垂直軸風(fēng)力機(jī)和直線翼垂直軸風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行了測(cè)量，探究阻力風(fēng)輪對(duì)直線翼垂直軸風(fēng)力機(jī)起動(dòng)時(shí)間和穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的影響。
　　為探究阻力風(fēng)輪對(duì)直線翼垂直軸風(fēng)力機(jī)起動(dòng)性能的影響，該研究在10 m/s風(fēng)速下對(duì)組合型垂直軸風(fēng)力機(jī)和直線翼垂直軸風(fēng)力機(jī)的靜力矩系數(shù)進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算，并對(duì)風(fēng)力機(jī)流場(chǎng)進(jìn)行了分析，同時(shí)對(duì)風(fēng)力機(jī)模型進(jìn)行風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證數(shù)值計(jì)算的可靠性。
　　通過數(shù)值計(jì)算和風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)研究，該文主要研究結(jié)果如下:
　　(1)合理改變S

5、avonius風(fēng)輪的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)，可以有效提高組合型垂直軸風(fēng)力機(jī)的動(dòng)態(tài)輸出特性和靜態(tài)起動(dòng)特性。該研究較優(yōu)組合型垂直軸風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)如下:凈重疊比OLn為0.2，阻力風(fēng)輪輪廓壓縮比k為1.4，阻力風(fēng)輪與直線翼垂直軸風(fēng)力機(jī)的相對(duì)夾角θ為0。
　　(2)具有較優(yōu)阻力風(fēng)輪結(jié)構(gòu)參數(shù)的組合型垂直軸風(fēng)力機(jī)功率輸出特性得到改善，穩(wěn)定轉(zhuǎn)速高并且起動(dòng)性好，其在風(fēng)速4 m/s時(shí)即可以實(shí)現(xiàn)自起動(dòng)。
　　(3)具有較優(yōu)阻力風(fēng)輪結(jié)構(gòu)參數(shù)的組合型垂直軸風(fēng)