以H型风力发电机为研究对象,在常用的风力发电机叶片中选择一款高性能的叶片,再在该叶片的基础上设计直板型聚风罩,重点以聚风罩的导流板倾斜角为研究对象。根据垂直轴风力发电机的理论基础,再以ANSYS Fluent为分析工具,对风机加装聚风罩前后进行CFD仿真模拟,分别得到不同工况下风机的转矩和功率等性能参数,总结出风力发电机的运行规律,得到风力发电机聚风罩挡板的最佳倾斜角为-5°。并对不同风向下风力发电机加装最佳倾角挡板后的气动性能进行CFD仿真模拟,不同风向下风力发电机输出功率提高了18.5%~35.3%。该研究对风力发电机聚风罩的设计有一定的参考意义。

聚风型风筒的聚风效率与装置尺寸密切相关。本文基于数值仿真方法,结合实验验证,对不同尺寸的聚风装置的速度分布、压力分布等流场特性进行了研究,表明聚风装置的尺寸在低于某临界值时,聚风效率会随着装置尺寸的减小急剧下降;而高于该值时聚风效率变化缓慢。