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铁路货车专用小型风力发电机研究设计
| 论文题名： | 铁路货车专用小型风力发电机研究设计 |
| 关键词： | 铁路货车;垂直轴;风力发电机;金属滤网;升力型叶片;湍流模型 |
| 摘要： | 本文研究了利用铁路列车运行过程中产生的风能资源，以风力发电形式为铁路货车车辆提供电源的系统。利用Fluent对NX17通用型平车进行行驶过程中的车底流场数字模拟，采用标准k-ε双方程湍流模型，分析车辆底部风速值和分布规律。运用皮托管方法测量车辆底部的实际风速，验证流场模拟结果，评估车底风资源状况。基于列车底部流场的数值模拟与风速测定，完成了铁路货车专用小型风力发电机系统设计。风轮采用升力型和阻力型风轮相结合的H型垂直轴形式，不受列车行驶方向的影响，同时有助于风机自启动。增加风机的外部保护装置、聚流装置和金属滤网，避免车底碎石等杂物与风机发生碰撞，提升通过风轮的风速，并能起到稳流作用。在实验室风洞对该专用小型风力发电机系统进行了整机的性能试验，分别测试了不同叶片安装角和有无阻力型叶片等情况下的功率输出特性。 试验结果表明升力型叶片在不同安装角下的输出功率能力存在较大差异，最佳安装角度在5°～15°范围，在负安装角度下风轮运行困难。升力型叶片的风轮较难起动，启动风速达到6.5m/s，增加阻力型叶片可以降低29％的启动风速，有利于扩大风力发电机工作风速范围。 |
| 作者： | 徐浩 |
| 专业： | 交通运输工程(载运工具运用工程) |
| 导师： | 朱益红 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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