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1、风力机翼型的设计优化方法研究,答 辩 人: 曹利刚 指导老师: 郭鹏程 教授 答辩时间：2015.2.28,西安理工大学硕士学位论文答辩,第一章 绪论 第二章 风力机翼型的基本理论 第三章 风力机专用翼型 第四章 气动系数获取和气动外形设计 第五章 翼型的设计与优化 第六章 总结与展望,1、论文结构,2、设计流程,风机基本理论,风机翼型的气动特性,风机专用翼型,翼型的气动力,翼型气动性能,气动系数获取,弯度的影响,气动外形设计,设计结果分析,翼型设计优化,翼型设计,翼型优化,3、论文主要内容,（1）详细分析了叶片安装高度、弦长、风速对雷诺数的影响。（高度无影响） （2）分析了传统航空翼型与风机
2、专用翼型的区别和联系，得到了风机专用翼型开发的必要性。 （厚度大，表面粗糙，失速严重，噪音）,3、论文主要内容,（3）说明翼型厚度、弯度、前缘、表面粗糙度对翼型气动性能的影响。 （4）通过了Profili软件详细分析弯度对翼型气动性能的影响。（提高升力，减小阻力，提高升阻比，提高风能利用率）,3、论文主要的内容,5） 详细介绍了应用Xfoil软件和Profili软件获得小迎角下翼型的气动系数方法。,3、论文主要的内容,（6） 通过AirfoilPrep-v2p2软件将翼型的气动系数获取范围扩展到-180至180之间。,3、论文主要的内容,（7）简化了常规的极限载荷工况，得出简单的极限载荷计算方
3、法。 （8）推导出了11个设计目标参数的计算公式。,3、论文主要的内容,（9） 设计了应用 Isight软件 进行叶片设 计优化过程,3、论文主要内容,（10）对以发电量最大、风场收益最大和度电成本最小的设计目标进行了举例分析，得出风场收益最大是最好的优化方法。,3、论文主要内容,（11）通过对NACA63-415翼型的性能改变，分析升阻比的改变给叶片各项性能带来的影响。,3、论文主要内容,（12）介绍了新翼型的设计方法并设计了翼型的优化流程。,3、论文主要内容,（13）把用参考翼型和新设计翼型分别设计的而叶片性能进行了对比，得出新翼型的设计方法是合理的，能提高风机的综合性能。,4、创新研究内
4、容,1、研究叶片高度、弦长和风速对雷诺数的影响。 2、研究获得迎角在-180180区间内的翼型气动系数方法。 3、研究弯度对翼型气动性能的影响。 4、研究以风场收益最大为目标的叶片翼型设计优化方法。,5、主要结论,（1）将Xfoil软件和Profili软件的设计结果进行加权平均，能得到更加可信的理论数据。 （2）通过对以发电量最大、风场收益最大和度电成本最小的设计目标进行举例分析，得出风场收益最大的最优设计思想。 （3）要用科学辩证的思想看待风场收益和度电成本之间的平衡问题。,6、本文特色,（1）创新性提出了将Xfoil软件和Profili软件两种设计结果平均后再分析翼型的性能。 （2）解决了Profili软件不能输出新设计翼型坐标的问题。 （3）提出了风场收益最大化的设计思想。 （4）分析弯度对翼型气动性能的影响。,7、后续展望,（1）叶片表面粗造度对翼型性能的影响还未曾有过研究，该研究可为叶片蒙皮技术提供理论指导。 （2）在后续研究中可以考虑叶片内部结构、叶片的制造工艺等，使叶片有利于加工和运输。 （3）积极查找国外翼型的相关设计和实验气动性能数据，完善翼型数据资源。 （4）设计过程需要考虑叶片实际运行时的弹性问题，使风机运行更稳定。,请各位老师提出宝贵意见,谢谢！,
