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摘要：为了对垂直轴阻力型风机叶轮在回程方向的阻力进行减小，对伸缩叶片进行伸缩调整。设计了叶片伸缩机构对叶片径向未知，并且提出了叶片的运动规律。进一步分析叶轮在工作中的力矩、功率的特殊性，并且采用滑移网络技术对不同叶片数目进行计算，对力学数值进行分析，并且对实际工况下的压力以及基本特点进行分析。
关键词：风机叶片 计算流体力学 垂直轴
引言
风机叶片是根据自身的轴线和风向相对的位置，可以分为水平轴式叶轮和垂直轴式叶轮。垂直叶轮轴线和来流方向进行垂直，可以对任何方向的风能进行捕获。自身的结构十分的简单，并且适合小型化的独立发电。可以根据叶轮动力类型进行设计。可以将垂直叶轮进行分类，分为阻力型和升力型，叶轮自身具有高升动力驱动叶轮旋转。阻力型叶轮中的研究是十分的广泛，并且具有一定的优点。叶轮自身的一个旋转周期是可以分为进程和回程2个过程中，阻力型叶轮在进程会产生驱动力矩，在整个回程的过程中能够产生阻碍叶轮旋转的力矩，对减少力矩的效率是有着积极的作用。在回程中自动缩回，减小回程阻力。对叶轮进行不同旋转速度下的大点特征，分析叶片数目对叶轮性能进行影响和分析，对工作环境以及压力的速度和基本的特点进行分析。
1.伸缩叶片式叶轮
伸缩叶片式叶轮主要是由输出轴、偏心轴以及原型导流罩、多根连杆和多枚直板型叶片组来共同组成的。输出轴和导流罩来进行共同的安装，偏心轴和输出轴的平行线，二者之间存在着一定的偏心距。偏心轴和输出轴之间还是同步连接的。导流罩壁上有的叶片数对相应的矩形进行安装，叶片通过安装孔伸缩到导流罩外部。叶片内部通过连接杆以及偏心轴进行连接。叶轮的工作原理为：叶轮自身受到锋利的驱动，叶片被内部偏心圆盘和多连杆会至导流罩内，这样可以减少小叶轮的阻力。
2.计算数学模型
2.1动力学模型
为了深入的分析和探索伸缩叶片的叶轮工作原理，在对叶轮不同的旋转角度和叶轮的力矩、功率特性以及对叶轮进行十分稳定的CFD计算。但是，由于采用的是直接叶片，可以舒适叶片的方向影响，并且可以对选定单位展长。在进行计算的过程中，不必要的结构特征，仅仅保留导流罩和叶片。
2.2边界条件和网格生成
为了让来流进一步的发展，避免在计算的过程中出现过窄或者过小的计算出现的负面影响，所采用的计算尺寸进行计算。在叶轮位于计算或者长度的方向对轴上并且上游7cm的位置，如图1所示：
在叶轮附近压力变化逐渐加强，在叶轮进程中，叶片周围也是有着明显的压降，叶片上可以产生较大的驱动力力矩推动叶轮的旋转。在叶轮回程的过程中，叶片收缩导流找内部，受到导流罩的遮挡，叶片周围并没有明显的下降，这样直接减少了叶轮回程的阻力。在导流罩内也是有着一定的区域，并且随着未交的增加负值也会进一步的增加，该负压区域扩大后减小。
结论
提出一种伸缩叶片式垂直阻力型风机叶轮的设计方案，因此，运用伸缩叶片在营房的方向内可以收缩在导流罩内，这样可以有效的减少小叶轮阻力。运用滑移网络技术对叶轮进行CFD计算。对不同叶轮的力矩和功率进行分析，对叶轮的工作压力特点进行论述，研究了四叶片轮在速比系数 的情况下获得最大平均功率系数0.2449。
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作者简介
孙宝成：男 1986年09月17日 年龄：31岁 学历：本科 专业：空气动力学与热动 职称：助理工程师 主要研究方向：风力发电运行检修。E-mail：453712646@qq.com；地址：新疆乌鲁木齐北京南路946号金坤大厦9楼；电话:17709910933。
论文作者:孙宝成
论文发表刊物:《基层建设》2017年第21期
论文发表时间:2017/10/31
标签：叶轮论文; 叶片论文; 阻力论文; 伸缩论文; 力矩论文; 回程论文; 偏心论文; 《基层建设》2017年第21期论文;