直立式风力发电机的传动结构设计论文开题报告 1选题背景和意义
当前火力发电仍然是主要的发电方式，其高污染高能耗正一步步吞噬着地球脆弱的生态环境，地球急需一种环保高效的可再生能源来替代火力发电。风力发电不像火力发电那样需要大量的煤炭、水力发电那样需要建造巨大的水库，也不像核电那样需要消耗铀，它不需要燃料就可以源源不断地产生能源，建好之后除了日常的文护费用外几乎不需要其他费用支持。风力发电的用法很多，既可以并网使用也可以离网使用，可以同太阳能一起使用，也可以单独构成大型风力发电厂。风力机的种类千奇百怪，设计思路五花八门，充分发挥了人类丰富的想象力和创造力，按轴的方向分有水平轴风力机、垂直轴风力机，按驱动方式分有升力型和阻力型等等。虽然目前世界各地的大部分风场所用的风力机为水平轴的，但由于垂直轴风力机，尤其提到达里厄型风力机，有着优越的空气动力性能，提高了效率，并且很大程度降低了造价，所以近年来广泛受到各国研究人员的关注。直立式风力机的旋转半径可以小至一两米，也可以大到数十米，发电风速范围比较广。风力发电作为一种新型能源，具有无污染、绿色环保等特点，已被人们认知并广泛使用。人类利用风能发电起源于19世纪末的丹麦，但是直到上世纪70年代前，美国等西方经济发达国家为需求替代石油的能源，投入了大量科研经费，利用空气动力学、结构力学、材料学和计算机技术研制风力发电机技术，开创了风能利用的新时代。由于人们普遍认为垂直轴风轮的尖速比不可能大于1，风能利用率低于水平轴风力发电机，因而造成垂直轴发电机未得到设计开发。随着科技水平的不断发展和进步，人们逐渐认识到垂直轴风轮的尖速比不大于1仅仅适用于阻力型风轮，而升力型风轮的尖速比甚至可以达到6，并且风能利用率也不低于水平轴发电机。近年来，越来越多的机构和个人开始研究垂直轴风力发电机，并取得了长足的发展。本文来自辣/文(论"文\网，毕业论文 www.751com.cn
直立式风力发电机发展概况
直立式风力机（Vertical Axis Wind Turbine或VAWT）的风轮轴与风向垂直，风轮的转动与风向无关，但是由于其启动风速较高且功率不稳定，其发展并不像水平轴风力机那么迅速。随着计算科学的飞速发展，垂直轴风力机的优异空气动力性能（尤其是达里厄风力机）渐渐为世人所认识，近年来广泛受到各国研究人员的关注。国外较大的风力发电公司有加拿大的Cleanfiled Energy公司，其主导产品是一种额定功率为3.5kW的升力型叶轮风力发电机，整套系统由玻璃钢纤文和钢材组成，约重181.4kg，叶轮高3m，轮辐直径2.5m。2006年，中国垂直风力发电机实验基地在内蒙古化德县启动运行，目前50kW小样机组已投入运行开始发电，如图1-4所示。2007年，西峡瑞发水电设备公司和哈尔滨发电设备研究中心联合开发设计的1.5MW垂直轴永磁风力发电机研制成功，并在张家口风电场安装运行。
图1-4 德化县50kW垂直轴风力3572