汪 泉，甘 笛，杨书益，王环均

（湖北工业大学机械工程学院，湖北 武汉 430068）

1 引言

目前，化石燃料急剧消耗，造成的环境污染问题日益严重，绿色可再生能源的开发刻不容缓。而风能作为一种无污染、储量丰富、可再生的清洁能源越来越受到人们的关注和青睐。近年来，由于H型垂直轴风力机（H-VAWT）具有结构简单，便于安装和维修，适应性高，无须偏航装置，叶片制造简单等优点，H-VAWT的研究成为了风力发电领域的研究热点［1］。H-VAWT主要靠叶片捕捉风能，叶片的外形结构直接影响整个风力机产能输出，所以研究几何参数对风力机的影响显得至关重要。文献［2］确定了不同叶尖速比下各叶片在不同方位角下的最佳桨距角，并利用双流管模型分析得出优化后的桨距角提高了VAWT自启动能力和功率系数。文献［3］深入分析VAWT叶片间距和输出功率之间的关系，得出使用五个控制参数表达最佳叶片间距的解空间的通用公式。并得出结论：在两种不同弦长的风力机模型中，优化的叶片桨距角可以在很大的叶尖速比范围内分别将功率系数提高0.177和0.317。文献［4］先研究了单叶片风力机的叶尖速比与功率系数的关系，又研究了不同来流风角、风轮轴距、叶片数、翼型和叶片安装点对风力机灵敏度的影响。文献［5］把叶片的攻角、脱落涡度和边界层分离作为桨距角的函数，经研究发现在叶尖速比为4的情况下，桨距角为2°可使风力机功率增加6.6%并认为动态桨距角很可能是进一步优化VAWT性能的有效方法。……