1、化石燃料等傳統(tǒng)能源的利用導(dǎo)致的環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)成為21世紀(jì)世界各國(guó)面臨的焦點(diǎn)問(wèn)題之一。隨著新能源技術(shù)核心問(wèn)題的不斷突破，以及各國(guó)對(duì)新能源領(lǐng)域的政策傾斜加速了新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。本文根據(jù)目前風(fēng)力發(fā)電中風(fēng)力機(jī)在運(yùn)行中存在的諸多問(wèn)題為基礎(chǔ)，以PhaseⅥ風(fēng)力機(jī)和某1.5MW風(fēng)力機(jī)為研究對(duì)象，研究風(fēng)力機(jī)在動(dòng)態(tài)來(lái)流的作用下其流場(chǎng)和氣動(dòng)性能的變化規(guī)律。本文利用CFD技術(shù)對(duì)PhaseⅥ風(fēng)力機(jī)的流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬。首先，通過(guò)模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比，驗(yàn)證了數(shù)

2、值方法的準(zhǔn)確性；其次，為了研究風(fēng)速變化率對(duì)風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)性能的影響，通過(guò)分析隨機(jī)風(fēng)速的變化率分布規(guī)律，建立了一種簡(jiǎn)化的基于風(fēng)速變化率的動(dòng)態(tài)風(fēng)速模型，該模型包括風(fēng)速增大和減小兩個(gè)過(guò)程；然后，模擬風(fēng)力機(jī)在該風(fēng)速模型下運(yùn)行的氣動(dòng)性能，對(duì)比分析兩種過(guò)程下風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)性能的差異，進(jìn)而研究了動(dòng)態(tài)來(lái)流下風(fēng)力機(jī)三維旋轉(zhuǎn)效應(yīng)對(duì)氣動(dòng)性能的影響機(jī)理；最后，以一年一遇的極端運(yùn)行陣風(fēng)模型（EOG）作為動(dòng)態(tài)來(lái)流模型，研究某1.5MW風(fēng)力機(jī)的動(dòng)態(tài)失速問(wèn)題。
　　本研

3、究主要內(nèi)容包括：⑴風(fēng)力機(jī)在動(dòng)態(tài)來(lái)流作用下，由于風(fēng)速隨時(shí)間不斷變化，短時(shí)間內(nèi)要捕捉到不同時(shí)刻的風(fēng)速值，因此對(duì)網(wǎng)格質(zhì)量要求很高。對(duì)比風(fēng)速增加過(guò)程和減小過(guò)程風(fēng)力機(jī)葉片的轉(zhuǎn)矩，發(fā)現(xiàn)其在兩個(gè)過(guò)程的風(fēng)速變化率較低時(shí)，轉(zhuǎn)矩系數(shù)沒(méi)有明顯差異。而當(dāng)風(fēng)速變化率較高時(shí)，兩種過(guò)程下的轉(zhuǎn)矩系數(shù)有明顯的差異。就此提出氣動(dòng)敏感性的定義，把風(fēng)速變化率作為影響風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)敏感性的影響因子，即當(dāng)ΔV/Δt≥4.23時(shí)，轉(zhuǎn)矩系數(shù)會(huì)存在較大差值，當(dāng)ΔV/Δt≤4.23時(shí),轉(zhuǎn)矩系

4、數(shù)則沒(méi)有明顯變化。⑵風(fēng)力機(jī)葉片的旋轉(zhuǎn)會(huì)使葉片吸力面的極限流線出現(xiàn)徑向流動(dòng)現(xiàn)象。當(dāng)風(fēng)速大于10m/s時(shí)，風(fēng)力機(jī)葉片將發(fā)生失速，風(fēng)速越大，失速程度越嚴(yán)重。動(dòng)態(tài)來(lái)流下風(fēng)速減小過(guò)程的失速程度小于增大過(guò)程。⑶通過(guò)對(duì)比二維翼型計(jì)算結(jié)果，動(dòng)態(tài)三維旋轉(zhuǎn)效應(yīng)使葉片處葉素的流線分離程度降低，造成失速延遲，導(dǎo)致其升、阻力系數(shù)和臨界攻角增大。動(dòng)態(tài)過(guò)程中的風(fēng)速增大過(guò)程的升、阻力系數(shù)在較低攻角時(shí)變化差異不大，而在較高攻角時(shí)，風(fēng)速增大過(guò)程的升、阻力系數(shù)小于風(fēng)速減小過(guò)