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某 H 型垂直轴风力机的 气动力特性数值分析报告 南京纳飞特流体技术有限公司 2008年4月 声明 本报告内容的所有权归南京纳飞特流体技术有限公司，未经授权 不得作商业用途。 南京纳飞特流体技术有限公司 目 录 1 数值分析模型 1 1.1 几何模型 1 1.2 网格划分 1 1.3 解算器设置 3 1.4 定义与数据处理 3 1.4.1 定义与公式 3 1.4.2 数据处理 4 2 风力机在额定风速下的转速特性4 3 风力机在不同风速下的转速特性8 4 风力机在静止状态下的扭矩特性9 5 风力机三维数值模拟展示 10 — i — 南京纳飞特流体技术有限公司 1 数值分析模型 1.1 几何模型 本报告涉及剖面形状如图 1.1 所示的某 H 型垂直轴风力机模型，旋转半径 2.285m，叶片高度 3.5m，转轴直径 0.16m 。 图1.1 某H型垂直轴风力机剖面 1.2 网格划分 风力机的气动力特性计算为非定常计算，且涉及多个风速多个转速，计算量较 大。出于效费比的考虑，忽略风力机叶片支架、三维效应、地面效应等因素的影响， 简化为二维模型进行网格划分和求解。使用二维模型对风力机进行性能初步分析和设 计选型是合理且足够的。 采用四边形网格对计算域进行划分，如图 1.2 和图 1.3 所示。整个计算域为圆形， 直径为风力机旋转直径的 10 倍，网格单元数为 16.6 万。 — 1 — 某 H 型垂直轴风力机的气动力特性数值分析 图1.2 双层6叶片模型网格划分（风力机局部） 图1.3 双层6叶片模型网格划分（叶片局部） — 2 — 南京纳飞特流体技术有限公司 1.3 解算器设置 Solver: Pressure Based; Formulation: Implicit; Viscous Model: Standard k-