垂直轴风力机气动分析与载荷计算方法研究——张亮教授

　　为推动垂直轴风电机组技术进步和产业发展，加强垂直轴风电技术研究，促进我国垂直轴风电机组认证工作，中国可再生能源学会风能专业委员会联合莱芜市人民政府共同在山东省莱芜市召开2012垂直轴风电机组技术研讨会。

　　本次研讨会在风能专业委员会的领导下，召集国内高校、科研机构、标准制定机构和主要设备企业的相关专家、学者，召开垂直轴风电机组技术研讨会，结合近几年来国内外垂直轴风电技术研究的进展，加强研讨，交流思想，总结经验，形成共识，共同推动我国垂直轴风电技术的发展。

　　会议主题是研讨垂直轴风力机的气动分析和载荷计算方法，机组控制技术等。围绕垂直轴风电机组技术的发展、应用方向，以及关键技术和主要难题的攻克、解决方法等进行研讨。同时，加强与认证机构和标准制订机构的沟通，形成一套合理、可行气动分析与载荷计算方法，并在产品设计、认证和标准制定过程中推广应用。

　　后由贺德馨主任委员组织会议代表开展了热烈而富有成效的讨论。形成如下的几点共识：

　　1、垂直轴风力机和水平轴风力机是风电机组的两种型式，各有优缺点。目前，小型垂直轴机组已得到较广泛的应用，中大型垂直轴机组还处于研发和示范应用阶段，在分散式风电、山地型风场上具有一定的优势和应用前景，因此，对垂直轴风电机组的技术问题进一步开展研究是必要的。

　　2、垂直轴风力机气动计算方法有流管法、涡方法和计算流体力学方法等。目前，用于工程应用的方法主要是多流管方法，通过一定的修正后，可以用于垂直轴风力机的气动分析和载荷计算，但是，为了保证计算精度，要求对叶片翼型空气动力特性进行复核。

　　3、考虑到垂直轴风力机流场的复杂性，特别是风发科技研制的双层H型结构风力机的流场更具复杂性。因此，有必要用涡方法和计算流体力学方法对其进行流场的分析，特别是涡干扰的分析。另外，可以通过对风轮沿轴向进行二维的数值计算，获取叶片分布载荷、叶片非定常气动力特性和叶片与塔架之间干扰等信息。

　　4、垂直轴风力机结构强度计算和分析方法可以采用水平轴风力机的相关标准和规范进行，但要十分重视垂直轴风力机系统建模工作。

　　5、垂直轴风力机结构动力学特性较水平轴风力机结构动力学特性复杂，而且对风电机组的可靠性有重要的影响，因此，必须对系统的稳定性和动态响应进行计算和分析。

　　6、结合机组认证工作，充分利用风发科技投入示范运行的风电机组进行较系统的测试，特别是对风力机关键部位的载荷和动态响应进行检测，与设计、计算结果比较。

　　7、垂直轴风电机组控制系统的设计、安全措施的实施和并网技术等需要进一步研究。

　　为了做好相关工作，推动国内垂直轴风电技术的发展和机组认证工作的开展，建议在此次会议基础上，由风发科技委托中国可再生能源学会风能专业委员会成立垂直轴风电机组关键技术研究协调小组，在技术上帮助风发科技组织有关单位开展相关工作。

　　最后，对莱芜市政府给予此次会议的大力支持和风发科技为承办会议所付出的努力以及专家、教授和代表们参加会议表示衷心的感谢！