白悦荻,佟国强,姜 禹,李 岩,2,*,冯 放,赵 斌

(1.东北农业大学 工程学院,哈尔滨 150030;2.寒地农业可再生资源利用技术与装备黑龙江省重点实验室,哈尔滨 150030;3.风能太阳能利用技术教育部重点实验室(内蒙古工业大学),呼和浩特 010051;4.东北农业大学 文理学院,哈尔滨 150030;5.西藏自治区能源研究示范中心,拉萨 850000)

0 引 言

风力机是将风能转化为电能的装置，当前被广泛应用于清洁能源的开发和利用中。其中，直线翼垂直轴风力机(SB-VAWT)具有无需对风偏航机构，结构简单，叶片便于加工，易于维护等优点，一直备受世界各国学者的关注和青睐[1-2]。SB-VAWT主要适用于小型发电、离网式发电领域，发展前景十分广阔，但还存在制约其自身发展的重要因素，如低风速下启动特性不理想等问题[3]。多年来，很多研究者对此问题进行了研究和探索。廖书学[4]、孙晓晶[5]等通过数值计算对不同相对厚度的NACA系列翼型进行比较，认为选用NACA0018翼型的SB-VAWT，其启动特性与功率特性较为理想。李岩等[6-7]通过在外部添加聚风装置、内部采用偏心结构等方法改进了SB-VAWT，从而改善了其启动性能，取得了明显效果。曲建俊等[8]设计了一种可以适应风速改变升阻特性的叶片装置改善了SB-VAWT启动性能。冯放等[9]制作了一种三段式组合型垂直轴风力机，并开展了数值模拟和试验研究，结果表明SB-VAWT的启动特性也得到了显著改善。不同改进方法的研究成果表明SB-VAWT启动特性的改进是可行的，为进一步的研究工作提供了很好的参考。但以上研究工作尚未清晰阐释SB-VAWT启动特性改善的原因和气流流动机理，需进行更深入的探索。……