汤 维,黄惠兰,李 刚,文 翔,王东林

（1.广西大学 机械工程学院，广西 南宁530004；2.广西大学 电气工程学院，广西 南宁530004）

0 引言

随着化石能源的碳排放以及环保问题日益严重，可再生能源的利用日益受到重视。其中，利用风能是缓解能源与环境危机的重要途径[1]。垂直轴风力发电机由于其独特的全方位性、紧凑性和在恶劣湍流中工作的能力得到了广泛关注。

垂直轴风力发电机还存在着一些不足之处，导致目前能够商业应用的风力机仍以水平轴风力发电机为主。针对这一现状，研究者提出了各种辅助装置或与建筑物相结合以改善风力机性能，提升发电功率。文献[2]针对Savonius风力机采用了帘式挡流板设计，研究了挡流板的安装长度和角度对风力机效率的影响。文献[3]针对低风速区域的Savonius风力机使用收敛喷嘴作为来流风速增强装置，研究结果表明，当喷嘴的长度为55 cm，进、出口比为0.15时，风速增加了3.7倍。文献[4]基于锡斯坦风力发电机设计出了一种新型功率增强导叶（PAGV），试验结果表明，当风速为3 m/s时，转子的转速提高了约73.2%，自启动风速也从3 m/s降低到了1.5 m/s。文献[5]提出将垂直轴风力机与建筑物相结合，安装在屋顶和V形屋顶之间以改造现有建筑物。上述应用方案虽然改善了风力发电机的性能，但增加了装置结构的复杂性以及制造成本，同时弱化了垂直轴风力机相较于水平轴风力机结构简单，安全稳定性高的优势。部分学者开始将挡流板与风力机相结合，既可提升风力机发电功率，并且成本较低，同时保持了其结构简单这一优势。……