[发明专利]一种风力机气动性能实验阻塞修正方法

说明书

一种风力机气动性能实验阻塞修正方法，步骤为：在低速风洞闭口实验段内安装风力机气动性能实验装置，将风轮安装到风力机气动性能实验装置上，风轮数量至少为5个，若干风轮的直径各不相同；启动低速风洞，在设定风速下，测量风轮在闭口实验段内的转速；更换不同直径风轮，分别重复测量各个直径风轮的转速，求取转速的标准偏差；拆解下闭口实验段，使其变为开口实验段；启动低速风洞，在设定风速下，测量风轮在开口实验段内的转速；更换不同直径风轮，分别重复测量各个直径风轮的转速，求取转速的标准偏差；求取闭口实验段与开口实验段下的平均转速比值，该比值即为风力机气动性能实验阻塞系数；通过公式求取修正后的风力机气动性能实验阻塞系数。

技术领域

本发明属于风力机气动性能实验技术领域，特别是涉及一种风力机气动性能实验阻塞修正方法。

背景技术

能源是现代社会和经济发展的基础，随着科技的发展和工业化进程的加快，人类对能源的需求越来越大，而与之相对的各种矿物资源日益耗尽，过多的使用矿物燃料会导致环境问题的出现，能源与环境问题已成为人类共同关注的焦点，保护环境与可持续发展已是社会发展的客观要求，清洁的可再生能源将是未来能源的发展方向。风能作为一种无污染和可再生的新能源有着巨大的发展潜力，特别是对沿海岛屿、交通不便的边远山区、地广人稀的草原牧场、远离电网和近期内电网还难以达到的农村及边疆地区，作为解决生产和生活能源的一种可靠途径有着十分重要的意义。中国是全球第二大石油消费国，但又是一个缺乏资源的国家，目前42％以上的石油必须依赖进口，保证中国的能源安全，实现能源约束下中国经济的可持续发展路径，将决定着未来20年中国经济的核心竞争力。风能作为发展前景广阔的可再生能源，对我国能源需求是重要的补充，对缓解能源危机和保持经济的可持续发展有着重要的意义。

风力机气动性能实验也在风电技术发展的同时得到了发展，风力机实验风洞在全国也方兴未艾，而风洞实验则是在风洞中利用相似性准则进行的实验，风洞实验更加真实可靠，实验数据更接近于真实应用中的数据。其中，低速风洞按其实验段的开闭状态，分为闭口实验段风洞和开口实验段风洞，闭口实验段风洞有低能耗、流场优良、不受外界气候条件干扰等优点，广泛应用于航空领域和工农业生产。但是，对于闭口实验段低速风洞实验来说，由于洞壁的存在，其不同于外界自由流条件，一般要进行风洞实验段的阻塞修正，但是风力机气动性能实验与其他类风洞实验有所不同，其阻塞比较大，目前并没有合适的阻塞修正方法。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种风力机气动性能实验阻塞修正方法，用以修正因风轮扫掠面积对低速风洞闭口实验段阻塞不同造成的实验数据差异，可以提高风力机气动性能实验数据的真实性，为风力机气动性能设计提供更为可靠的实验数据作为依据。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种风力机气动性能实验阻塞修正方法，包括如下步骤：

步骤一：在低速风洞的闭口实验段内安装风力机气动性能实验装置，将风轮安装到风力机气动性能实验装置上，风轮的数量至少为5个，若干风轮的直径各不相同；

步骤二：启动低速风洞，在设定风速下，测量风轮在闭口实验段内的转速；

步骤三：更换不同直径的风轮，重复步骤二，重复次数为7次，并将获取的7个转速求取平均值，然后按照公式求取转速的标准偏差，式中，S为转速的标准偏差，为平均转速；

步骤四：拆解下低速风洞的闭口实验段，使其变为开口实验段；

步骤五：启动低速风洞，在设定风速下，测量风轮在开口实验段内的转速；

步骤六：更换不同直径的风轮，重复步骤五，重复次数为7次，并将获取的7个转速求取平均值，然后按照公式求取转速的标准偏差，式中，S为转速的标准偏差，为平均转速；

步骤七：求取步骤三与步骤六中的平均转速比值，该比值即为风力机气动性能实验阻塞系数；