垂直軸升阻力混合型風車流場之數值模擬

摘要

本研究使用计算流体力学软体FLUENT来分析垂直轴升阻力混合型风车之流场,求解二维非稳态不可压缩紊流的Navier-Stokes方程组.共分为三个部分,第一部分从阻力型风机模拟开始,观察阻力型风机产生扭矩之能力,再加装导风罩,模拟导风罩对阻力型风机输出扭矩之影响.结果显示阻力型风机发电效益甚差,加装导风罩可以得到较好的效益.第二部分为升力型风机,以三叶片及四叶片风机使用不同的旋转半径、不同的翼弦长进行模拟.结果显示在增加旋转半径时,风机能得到较高的扭矩;在不同的翼弦长的部分,在三叶片风机的部分并没有呈现阻塞效应,而在四叶片风机却呈现出阻塞效应.第三部分结合升阻力混合型风机,藉由阻力型风机降低启动风速,升力型风机得到较好的发电效益,加装阻力型叶片确实提升了风机的效能.