为了研究阻力型支撑杆对垂直轴风轮自启动性能和风能利用率的影响,分析了阻力型支撑杆的气动特性,获得了顺风区和逆风区作用在支撑杆上的相对风速分布.在此基础上,理论对比了圆形、V形外凸圆和V形内凹圆三种截面支撑杆各自旋转一周的平均输出转矩,分析显示,V形内凹圆截面支撑杆组成的风轮具有较好的自启动能力和稍高的风能利用率.为进一步验证理论计算结果,通过数值模拟计算了以上三种截面支撑杆各自在不同转速下的平均输出转矩.仿真结果表明:与传统的圆形截面支撑杆相比,V形内凹圆截面支撑杆能改善垂直轴风轮的自启动能力,可使风能利用率提高3.44%,这与理论分析结果吻合较好.
垂直轴风轮 阻力型支撑杆 气动特性 V形截面 数值模拟