[发明专利]一种垂直轴风轮平均启动力矩的测量方法

摘要

一种垂直轴风轮平均启动力矩的测量方法，具体为在风洞试验获得垂直轴风轮在某确定风速和转速条件的基础上，通过计算流体动力学仿真分析方法得到风轮的动态力矩变化曲线，依据曲线得到风轮平均力矩发生的转角位置，然后依据力矩平衡原理测量风轮在该位置的阻力矩，从而得到风轮的平均启动力矩值。本发明仅通过一次测量，即可得到风轮平均启动力矩测量值，大大简化了现有技术中需通过风轮不同转角位置多次测量取平均值，测量次数多且影响测量结果精度的缺陷；操作方便快捷、测量精度受外界影响因素少，可实现垂直轴风轮平均启动力矩的快速测量。

主权项

一种垂直轴风轮平均启动力矩的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、利用垂直轴风轮性能检测通用试验台装置，对垂直轴风轮在不同风速工况和不同负载工况下的运转性能进行风洞试验，通过试验风洞产生并逐渐增大风速，当垂直轴风轮能够发生转动并保持均匀转动时，利用试验台检测仪器测量并记录此时的风速和垂直轴风轮的转速数据；步骤二、根据步骤一得到的风速和垂直轴风轮的转速数据，利用计算流体动力学对垂直轴风轮进行瞬态仿真分析，得到垂直轴风轮在一个360°运转周期内的动态力矩变化曲线，并在该曲线中标定垂直轴风轮的力矩曲线—迎风角度值关系；步骤三、在垂直轴风轮的一个360°运转周期内的动态力矩变化曲线中，计算得到平均力矩值，平均力矩值与动态力矩变化曲线的交叉位置对应为迎风角度值，将该迎风角度位置作为垂直轴风轮平均启动力矩发生的位置；步骤四、利用垂直轴风轮性能检测通用试验台装置，将风速设定为步骤一的风速值，将垂直轴风轮的迎风位置角设置为步骤三中得到的迎风角度值，按照力矩平衡原理，以拉力计测量垂直轴风轮的平均阻力矩，此即为垂直轴风轮在该风速工况和负载工况下的平均启动力矩。