风力发电机叶轮技术的发展现状

本文通过对国内外风力发电现状及风力机叶轮技术发展的分析与研究，总结了风力发电机叶片的结构形式、风力发电领域中叶片翼型的研制情况、叶轮气动设计的新方法和新技术，并在此基础上介绍了浓缩风能型风力发电机叶轮技术的发展。经风洞实验和应用实验证明，浓缩风能型风力发电机叶轮具有切入风速低、输出功率大、风能利用率高、叶轮直径小、噪音低、成本费用低等特点。     

数字图像处理在SEM空蚀图像定量分析中的应用

针对收缩-扩散型水洞中进行铝制翼型空蚀破坏试验时,传统度量不能准确量化翼型表面不同位置的空蚀程度,提出了数字图像检测的方法.获取试验翼型表面SEM空蚀图像,然后对图像进行模糊增强,并进行类间方差最大阈值分割,用二值形态学方法处理边缘,最后由统计特性计算出空蚀破坏表面积、蚀坑数量等.图像测量可得到空蚀对翼型表面破坏数值的定量结果.     

含沙水流中翼型空蚀磨损试验

模拟水力机械内部流动环境,在收缩－扩散型试验段中对翼型进行了空蚀、磨损及两者联合作用破坏试验,观测表面破坏微观形貌并测量破坏深度分布规律。空蚀形貌呈较为规则的近圆独立蚀坑,其分布较为随机。根据颗粒对表面作用的不同,磨损形貌表现为冲击、铲削、犁耕及切削等类型。在较高固相质量浓度下,联合作用破坏形貌大多在极端的角度(90°或0°)以颗粒磨损形式出现,其尺度特征在翼型表面随位置后移远大于磨损形貌,宏观破坏深度明显比单纯磨损大;而在低固相质量浓度下,微观形貌为空蚀磨损共存。     

小型风力机翼羽仿生耦合桨叶结构研究

针对小型风力发电机叶片径向气流利用率低的问题,采用仿生耦合技术,对长耳鸮翼羽结构加以研究。利用3D Scanner激光扫描仪系统逆向重构了鸮的翼羽结构,建立了仿生耦合桨叶结构模型,通过对NACA 0015基准翼型和仿生翼型进行对比计算,发现仿生翼型的升力随着节距与弦长比值s/c的减小而增加,当仿生耦合翼型节距与弦长比值s/c=0.33时,失速攻角达到16°,最大升力系数约为1.26,比基准翼型高13.5%。     

科普知识

飞机为什么能飞飞机为什么能飞?尽管有各个部件的配合,但是最主要的是飞机有一对采用特殊剖面形状的机翼。翼剖面又称翼型。典型的翼型上凸下平,人们通常称流线型。根据流体的连续性和伯努利定理可知,相对前方的空气来说,流经上翼面的气流受挤,流速加快压力减小,甚至形成吸力(负压力)而流过下翼面的气流流速减慢,于是上下翼面就形成了压力差。这个压力差就是空气动力。     

计算模型维数对风力机翼型气动性能预测的影响

为了研究二维与三维计算对风力机翼型气动性能预测的影响,采用数值求解N-S方程的方法,对DU93-W-210二维翼型和三维直叶片进行了数值模拟,并将气动性能的计算结果与实验值进行比较。结果表明：当翼型表面气流未发生分离时,二维翼型与三维直叶片周围的流场结构相同,二者之间的气动性能无明显差异,三维直叶片可被简化为二维翼型;当气流分离时,三维直叶片周围的流场结构具有明显的三维流动效果,气动性能更接近实验值,三维直叶片不能简化为二维翼型,而且三维直叶片的展向长度不宜过小,取2～4倍弦长为最佳。     

新型渔具属具

南海水产研究所课题组经过四年多的不断探索、改进，于1981年12月研制成功渔用柔壁翼型浮子(以下简称柔浮)。广东省水产厅于1982年8月进行了鉴定。     

首届NACA水产养殖经济——社会经济培训班在曼谷举行

由联合国粮农组织亚洲水产养殖中心网(Network of Aquacultuie Centres in Asia，NACA)主办的，并由泰国Kasetsart大学(KU)渔业系、泰国渔业局和联合国开发计划署(UNDP)共同组织的首届亚洲水产养殖经济——社会经济培训班经过NACA数月的精心筹备，于1987年5月7日在泰国曼谷开学。     

沙粒形状对风力机翼型磨损特性及临界颗粒Stokes数的影响

风力机不可避免地运行在风沙环境下,风沙对风力机叶片的磨损将造成机组的气动性能下降和发电量降低。研究风沙对风力机翼型的冲蚀磨损特性时,通常将沙尘颗粒简化为球形颗粒,忽略了实际非球形颗粒的影响,相关研究表明颗粒形状对材料的冲蚀磨损率有一定的影响,该文以NACA 0012翼型直叶段为对象,研究沙尘颗粒形状对风力机翼型的磨损特性、气动性能及其临界颗粒Stokes数的影响规律。通过对风沙环境下NACA 0012翼型直叶段的流场进行数值模拟,研究了4种不同形状(颗粒形状因子分别为0.671、0.75、0.846和1)颗粒情况下,风力机翼型的磨损特性随颗粒体积当量直径的变化规律,以及颗粒形状对翼型开始发生磨损时临界颗粒Stokes数范围的影响规律。结果表明:来流风速为14.6 m/s、攻角为6°时,4种颗粒形状下翼型的最大磨损率均随颗粒体积当量直径的增大先增大后减小然后再增大,颗粒直径达到80μm为翼型最大磨损率的转折点;同一颗粒体积当量直径时,球形颗粒比非球形颗粒对翼型的冲蚀磨损程度小;颗粒形状对翼型升力系数和升阻比的影响很小;4种颗粒形状情况下,翼型表面的磨损区域均随颗粒体积当量直径的增大逐渐从翼型的前缘附近沿翼型压力面向尾缘扩展,并且翼型磨损最严重区域出现在前缘附近;颗粒形状会影响翼型开始发生磨损的临界颗粒Stokes数范围,颗粒形状因子越小,翼型开始发生磨损的临界颗粒Stokes数越大,Stokes数可以作为判断翼型表面是否发生磨损的依据。研究结果可为风力机叶片的防风沙磨损设计提供参考。     

基于翼型结构的旋耕刀设计及运动过程分析

【目的】旋耕机是农业生产活动中必不可少的农用机械,本研究旨在减小旋耕刀工作时的驱动功耗,提高旋耕机的作业效率和质量并延长旋耕机的使用寿命。【方法】课题组使用三维建模软件SolidWorks建立IT245国标旋耕刀三维模型,参考机翼形特征曲线方程将轮廓曲线添加于IT245国标旋耕刀的正切刃上,创新设计了具备翼型结构特征的仿翼型旋耕刀片。【结果】翼型结构提供的垂直于正切削面向内的升力在水平方向产生分力F_x,在竖直方向上产生分力F_y。F_x为旋耕刀克服了一部分工作阻力,对旋耕刀的正切削面产生一个向前的助推力,帮助切削刃向前切割土壤;F_y为旋耕机克服旋耕刀重力提供了一个向上的支撑力,相当于减轻了旋耕刀自身的重量,实现了旋耕刀工作时的轻量化。【结论】翼型结构为降低旋耕刀工作时的驱动功耗、减小驱动力矩、降低能量损耗提供了有利条件和理论依据。