Savonius石家庄风机厂风机国内外研究现状(1)

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    垂直轴石家庄风机厂风机由于其结构设计和环境保护方面的优势，具备生产工艺相对简单、维护简单、产品造价较低、适应性强、可自动对风、噪声低、外形美观等优势，目前已经在城市公共场所照明、建筑自主用电、农场、油田、游船、电信基站、高速公路等领域广泛应用。垂直轴石家庄风机厂风机由于其结构的独特优势在低风速环境下应用性较强，近年来越来越多研究者投入到该领域的研究之中。
    研究表明，Darrieus石家庄风机厂风机的风能利用率要高于Savonius石家庄风机厂风机，但是由于Darrieus石家庄风机厂风机的启动风速较高，在实际应用中，风速往往达不到Darrieus石家庄风机厂风机所需的条件，因此Savonius石家庄风机厂风机的适用性更强。随着Savonius石家庄风机厂风机技术越来越成熟，Savonius石家庄风机厂风机产品的市场也越来越大，目前Savonius石家庄风机厂风机主要针对小型风电市场，对城市环境适应力较强。
    现阶段国内外针对Savonius石家庄风机厂风机的优化方法主要包括以下三个方面：1．基本参数的优化；2．组合型石家庄风机厂风机叶片的优化；3．添加辅助结构的优化。针对Savonius石家庄风机厂风机基本参数，Jan Kumbernuss等对三叶片Savonius石家庄风机厂风机叶片的重叠比进行研究，分别选取了六个重叠比(O，16．2％，20％，25％，30％，35％)，对不同重叠比的叶片进行研究，结果表明石家庄风机厂风机风能利用率开始随重叠比的增加而增加，随后随重叠比的增加而减小。李岩对两叶片Savonius石家庄风机厂风机进行了风洞试验，同样得出了当重叠比为20％时，石家庄风机厂风机风能利用率达到最优的结论。而A．Damak等对扭角为180。的Savonius石家庄风机厂风机叶片进行了研究，结果表明在静态转矩方面，普通Savonius石家庄风机厂风机叶片静转矩系数在一定的角度范围内会出现负值，而扭角为180。的螺旋型风轮则不会。U．K．Saha对于复合型Savonius石家庄风机厂风机的研究表明，对于一级、二级或者三级Savonius石家庄风机厂风机来说，石家庄风机厂风机叶片的风能利用率、动转矩系数以及空载时叶片的转速都随雷诺数的增大而变大，而静转矩系数与雷诺数无关。
    针对组合型石家庄风机厂风机叶片的优化，Biplab Kumar Debnath对一种组合型石家庄风机厂风机叶片进行了研究，这种组合型石家庄风机厂风机上部为三叶片的Savonius石家庄风机厂风机叶片，下部是三叶片Darfieus石家庄风机厂风机叶片，研究结果表明当重叠比为16．2％时石家庄风机厂风机的最大风能利用率达到最高[28]。R．Gupta等人对Savonius—Dameus组合型石家庄风机厂风机和Savonius石家庄风机厂风机进行了对比研究，研究结果表明，叶片重叠比由0到20％逐渐变大时，Savonius石家庄风机厂风机的风能利用率随叶片重叠比的增大而提高，而组合型石家庄风机厂风机的风能利用率则随叶片重叠比的增加而降低，图1-4所示为其研究的组合型石家庄风机厂风机在不同叶片重叠比下的最大风能利用率的变化情况。来自日本的TETSUYA WAKUI设计了一种将Savonius石家庄风机厂风机叶片内置于①形Darrieus石家庄风机厂风机叶片内部的组合型石家庄风机厂风机叶片，图1．5所示为两种Savonius—Darrieus组合型石家庄风机厂风机叶片的示意图，尽管Type—A所示的组合型石家庄风机厂风机风能利用率低于Darrieus石家庄风机厂风机，但在低风速范围时，其启动性能和转矩性能更好[301。Jna．Gavalda则将Savonius石家庄风机厂风机叶片置于H型Darrieus石家庄风机厂风机叶片内部进行研究，结果表明，这种组合型石家庄风机厂风机的风能利用率的最大值约为0．35，低于普通的Darrieus石家庄风机厂风机的最大风能利用率[31]。  
针对添加辅助结构的优化，土耳其的BurcinDedaAltan等研究了辅助隔板对于石家庄风机厂风机性能的影响，辅助隔板简图如图1-6所示，研究结果表明随着隔板长度变大，石家庄风机厂风机的静转矩系数也逐渐变大，Bucin Deda Altan同时研究了石家庄风机厂风机叶片在不同角度p(叶片与风向的夹角)以及定义隔板位置的不同夹角口、声时的石家庄风机厂风机性能，结果表明当0=-60。，a=45。，萨15。时石家庄风机厂风机叶片的静转矩性能最佳，同时添加辅助隔板后石家庄风机厂风机的风能利用率比没有隔板时最大可提高38．5％t321。日本的KunioIrabu等也对石家庄风机厂风机叶片的辅助结构进行了研究。