配重对拓宽无叶片风力机捕能区间的影响研究

摘要：

为提高无叶片风力机的捕能效率,基于调谐捕能柱固有频率原理,提出采用配重方式拓宽无叶片风力机捕能区间的方法,推导添加配重后捕能柱固有频率的计算式,建立捕能柱涡激振动分析的仿真模型并进行了验证,探讨配重质量占比、配重块移动距离对捕能柱风速锁定区间与捕能效率的影响.所得结果表明,施加配重块后理论计算固有频率接近且大于捕能柱获得最大摆幅所对应的频率;配重块移动与其固定不动相比,捕能柱的捕能功率和风速锁定区间可显著提高,风速锁定区间长度增大了 16.3倍;随着配重质量占比值的增大,捕能柱获得最大摆幅的风速锁定区间也增大,且区间长度与配重质量占比之间满足二次函数关系.这意味着当来流风速发生变化时,可通过调整配重块的位置,实现风能捕获最大化.

关键词：无叶片风力机、配重法、风速锁定区间、固有频率、捕能效率

所属期刊栏目：59

分类号：TK89(风能、风力机械)

资助基金：国家自然科学基金51875493

在线出版日期：2023-05-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：265-273