小型风力发电机叶片设计风速的选择.pdfVIP

研 究 与 试 验 小型风力发电机叶片设计风速的选择 冯国英 刘志璋 内蒙古工业大学能源与动力工程学院 摘 要 根据内蒙古某地区 年月平均风速数据选定设计风速,根据 发电机的 [ ] 2004 HY-1500 输出功率特性,利用Willson气动模型设计了1500W风力发电机叶片。计算表明,该风力发电机在低 风速段具有较高的风能利用系数,风速较高时又具有较低的风能利用系数,具有重要的实际应用价 值。 关键词 风力发电机 叶片设计 [ ] 自 世纪 年代开始,我国为了解决边 的效率密切相关。一般来说,风力发电机运行在 20 80 远缺电地区的用电问题,已累计推广小型风力 设计风速下具有最大风能利用系数。目前国内 发电机组 19万台。但这些风电机组产品大多数 使用的风力发电机的设计风速即为额定风速, 存在着如下缺点,即设计风速较大,实际运行中 多为 或者 ,而我国内陆地区的风速 8m/s 10m/s 风能利用系数低。为此,本文提出了一种新的设 一般都很少能达到 ,这样就使风力发电机 8m/s 计思路,即以使用产品地区出现频率较高的风 常常在风能利用系数较小的状态下工作。 速作为叶片设计风速,并利用该方法设计了设 本文设计风速的选取是以产品使用地区风 计风速为 、额定风速为 和额定功率 资源数据为基础的。表 为内蒙古某地区气象 6m/s 12m/s 1 为 1500W的风力发电机,计算了其理论输出功 站观测的2004年风速数据,根据当地的风资源 率。 数据,5~6m/s范围内的风速频率较高,为了使风 1 设计风速的确定 力发电机在风频较高的风速段具有最大的风能 设计风速是风力发电机叶片气动外形设计 利用系数,这里选取 6m/s为设计风速。 的一个重要参数,与风力发电机在各种风速下 表 1 内蒙古某地区气象站观测2004年月平均风速 2 风轮气动外形的计算 2 1 D 3 () P=C ( V 1 ! )# # 2.1 风轮直径的确定 p2 4 1 2 风轮直径可由下列公式进行估算: 4P 4 ×1500 ()